固體聚合物電解質(zhì)是由聚合物與鹽構(gòu)成的,制作方法比較簡單,即把聚合物與鹽同時溶解在一種有機溶劑中,然后把所得的溶液涂成薄層,再通過加熱或者減壓的方式完全除去有機溶劑,即可得到固體SPE。
制備高性能的凝膠聚合物電解質(zhì)(GPE)是聚合物鋰離子電池的關(guān)鍵技術(shù)之一。對電解質(zhì)膜的要求是離子電導率高,柔韌性好,能卷繞,孔率適當,有穩(wěn)定的化學性能和電化學性能等。凝膠聚合物電池電解質(zhì)膜(GPE膜)由鋰鹽LiX(如LiClOd,LiBF4,LiCFaSOa,LiN(CF)。等和含有與Li+能形成配位鍵的高分子聚合物組成。
LiX—PEO膜的制備是將PEO和LiX分別用溶劑(如丙酮等)溶解成溶液,然后將兩溶液混合,攪拌均勻,然后,用澆注法制得薄膜。聚合物電解質(zhì)的形成是PEO聚合物鏈中的氧原子給Lii+配位,聚合物鏈的基本結(jié)構(gòu)包含著圍繞Li+陽離子的折疊鏈,該陽離子又可與陰離子分離。GPE膜內(nèi)陽離子的移動受離子與聚合物之間的交互作用所控制,交互作用愈強,陽離子的可移動性越低。因此,要獲得高鋰電池的離子電導率,只有在溫度高于玻璃轉(zhuǎn)變溫度時,特別是向非晶型轉(zhuǎn)變時才有可能。
影響凝膠聚合物電解質(zhì)性能的因素主要有:聚合物的種類、增塑劑的種類及用量、電解質(zhì)配方以及成膜方式等。