锂二次电池聚合物电解质的制备、表征及其相关界面性质研究的中期报告_第1页
锂二次电池聚合物电解质的制备、表征及其相关界面性质研究的中期报告_第2页
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锂二次电池聚合物电解质的制备、表征及其相关界面性质研究的中期报告本研究的目的是制备一种新型的聚合物电解质，用于锂二次电池中。在这个中期报告中，我们将就制备、表征以及相关界面性质等方面进行阐述。一、制备我们选取聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯三种单体，通过自由基聚合反应制备了一种多元聚合物电解质。制备步骤如下：（1）将聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯按一定比例混合，得到单体混合物。（2）将单体混合物加热至80°C，加入过氧化二丙酮作为引发剂，开始自由基聚合反应。（3）将反应混合物加入甲苯中，使其沉淀，然后用乙醇和水混合物将其洗涤干净。（4）将产物放入真空干燥箱中，干燥24小时。二、表征我们对制备的聚合物电解质进行了多种表征，包括傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（1HNMR）、热重分析（TGA）等。其中，FTIR图谱如图1所示。图1FTIR谱图可以看出，制备的聚合物电解质中含有大量的羧酸基（–COOH）和甲基基团（–CH3），这是因为我们选取的三种单体中都含有这些官能团。1HNMR谱图如图2所示。图21HNMR谱图可以看出，出现了多个峰，其中δ=2.5-3.0ppm的峰表示丙烯酸单体的亚甲基，δ=1.2-1.7ppm的峰表示甲基单体的亚甲基，δ=4.0-4.2ppm的峰表示乙二醇二甲基丙烯酸酯单体的亚甲基。TGA结果如图3所示，可以看出，该电解质在高温条件下稳定性良好。图3TGA曲线三、相关界面性质研究我们对制备的聚合物电解质进行了一些相关界面性质研究，包括电化学稳定性、Li+扩散系数以及界面电学等。结果如下：（1）电化学稳定性：将聚合物电解质溶于碳酸锂和丙二醇混合物中，进行电化学循环测试。测试结果如图4所示。图4电化学测试结果可以看出，在0-4.7V的电压范围内，该电解质具有良好的电化学稳定性，循环200次后容量保持率可以达到90%以上。（2）Li+扩散系数：使用电化学阻抗谱法测量了该电解质中Li+的扩散系数。测试结果如图5所示。图5Li+扩散系数测试结果可以看出，该电解质中Li+扩散系数较高，达到了10^-4cm^2/s级别。（3）界面电学：在制备的电解质中添加了一定比例的LiClO4作为电解质盐。使用交流阻抗谱法研究了该电解质盐对于锂金属电极和电解质之间界面的影响。测试结果如图6所示。图6交流阻抗谱测试结果可以看出，添加了电解质盐后，电解质的电阻明显降低，电极和电解质之间的界面电化学反应得到了加速。四、结论通过实验，我们制备了一种多元聚合物电解质，并对其表征和相关界面性质进行了研究。结果表明，该聚合物电解质具有良好的电化学稳定性、较高的Li+扩散系数和较低的界面电阻。这些特性都有利

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