水铝英石/PEO/LiClO₄复合固态聚合物电解质中组分相互作用对PEO结晶的影响

吴浩¹，邱锦¹，陈卫星^1,2，杨晶晶^1,2，马爱洁^1,2，蔡力帆¹

1. 西安工业大学材料与化工学院2. 陕西省光电功能材料与器件重点实验室

摘 要：为解决现有锂离子电池的安全性问题,固态电解质的研究备受关注。以Na₂SiO₃和AlCl₃·6H₂O为原料,采用溶胶-凝胶法制备出水铝英石（AL）;通过溶液共混法将其与聚环氧乙烷/高氯酸锂（PEO/LiClO₄）复合得到复合固态聚合物电解质。利用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、差示扫描量热分析仪（DSC）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）以及光学显微镜（OM）对样品进行结构分析及形貌表征。结果表明:水铝英石和LiClO₄与PEO间的非价键力相互作用（络合、氢键及Lewis酸-碱作用）显著抑制PEO的结晶。随着水铝英石含量的增加,PEO的结晶度呈现出先降低后增加的趋势;而随着锂盐含量的增加,PEO的结晶度持续降低,当EO/Li⁺摩尔比为10∶1,水铝英石的含量为5%（质量分数）时,复合固态聚合物电解质的结晶度最低,仅为4.12%。

关键词：水铝英石;聚环氧乙烷;结晶;复合固态聚合物电解质;