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黄兆阁， 张宁
(青岛科技大学 高分子科学与工程学院，山东 青岛 266042)
摘要： 通过添加不同质量分数Al2O3纳米粒子制备硅甲氧基封端的聚环氧丙烷为基体的复合凝胶聚合物电解质（纳米Al2O3/LiBOB/PC/BSPPO）。采用拉伸测试、差热和热重分析、交流阻抗、线性伏安扫描及极化电流-时间曲线等方法对其进行了力学性能和热性能等物理性能测试以及离子电导率、电化学窗口和离子迁移数等电化学性能测试。研究结果表明：当Al2O3纳米粒子质量分数为15%时，该凝胶聚合物电解质室温电导率最佳，达到1.1×10-3S·cm-1，同时表现出较高的拉伸强度，良好的热稳定性，电化学窗口为4.8 V，离子迁移数为0.61。应用于磷酸铁锂半电池中表现出良好的循环稳定性和倍率性能，说明该复合凝胶聚合物电解质具有潜在的应用和研究价值。
关键词： 纳米Al2O3； 凝胶聚合物电解质； 离子电导率； 锂电池
中图分类号： TQ 323.3文献标志码： A
引用格式：黄兆阁， 张宁.纳米Al2O3复合聚醚凝胶电解质性能\[J\]. 青岛科技大学学报（自然科学版）， 2017， 38（4）： 59-65.
HUANG Zhaoge, ZHANG Ning. Properties of nano-Al2O3/polyethercompositegel electrolyte\[J\]. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition), 2017, 38(4)： 59-65.
Properties of Nano-Al2O3/Polyether Composite Gel Electrolyte
HUANG Zhaoge, ZHANG Ning
(College of Polymer Science and Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China)
Abstract: Composite gel polymer electrolyte (nano-Al2O3/LiBOB/PC/BSPPO)with bis［3-(methyldimethoxysilyl) propyl］-terminatedpolypropylene glycol as matrix was prepared by adding different mass fraction Al2O3 nanoparticles. The composite electrolyte was characterized by tensile test, DSC, TG, AC impedance, linear scan voltammeter and polarization current-time curve methods.The results showed that as-prepared nano-Al2O3/BSPPO composite gel polymer electrolyte possessed high tensile strength and good thermal stability.In addition, it delivered high ion conductivity of 1.1×10-3S·cm-1at room temperature, wide electrochemical window of 4.8 V as well as high ion transference number of 0.61, when the mass fraction of nano-Al2O3was 15%.When it coupled with LFP cathode, the battery exhibited good cyclic stability and rate capability, validating its′ potential value for research and practical application.
Key words: nano-Al2O3; gel polymer electrolyte; ion conductivity; lithium batteries
收稿日期： 2016-01-15
作者简介： 黄兆阁(1968—),男，副教授.
文章编号： 1672-6987（2017）04-0059-07； DOI： 10.16351/j.1672-6987.2017.04.009
