序号： 编码： “挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛决赛作品申报书 作品名称： 聚合物锂离子电池降解型聚合物电解质的制备及性能研究 学院名称： 理学院 申报者姓名 （集体名称）： 杨洁琪 肖楠 涂小波 史仲 周显光 周正添 类别：自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作A类 科技发明制作B类说 明1.申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者可根据情况填写C表。3.表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4.序号、编码由竞赛组委会填写。5学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上，附于申报书后，字数在8000字左右（文章版面尺寸14.522cm）。A2申报者情况（集体项目）说明：1必须由申报者本人按要求填写；2申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；3本表中的学籍管理部门签章视为申报者情况的确认。申报者代表情况姓名杨洁琪性别女出生年月1987.10学院理学院系别、专业、年级应用化学系2006级材料化学专业学历本科学制4入学时间2006.9.22作品名称聚合物锂离子电池降解型聚合物电解质的制备及性能研究毕业论文题目聚合物锂离子电池降解型聚合物电解质的制备及性能研究通讯地址华南农业大学五山学生公寓9栋319邮政编码510642办公电话13751861662常住地通讯地址华南农业大学五山学生公寓9栋319邮政编码510642住宅电话13751861662其他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位肖楠男21本科06应用化学2班涂小波男21本科06应用化学2班史仲男22本科06材料化学1班周显光男20本科06材料化学1班周正添男21本科05材料化学1班资格认定学院学籍管理部门意见以上作者是否为2009年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。是 否 （部门签章）年 月 日院系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果是 否负责人签名：年 月 日B1申报作品情况（自然科学类学术论文）说明：1必须由申报者本人填写；2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写；4硕士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全称作品分类（E ）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品撰写的目的和基本思路以二氧化碳（CO2）、环氧丙烷(PO)和马来酸酐(MA)三元共聚反应合成PPCMA，再以DCP为交联剂进行交联反应，得到PPCMA聚合物电解质干膜，再浸渍电解液进行活化，制备性能优良的PPCMA凝胶聚合物电解质。采用SEM、DSC、TGA、XRD等手段对聚合物电解质膜的物化性能进行了表征，并通过EIS、LSV等电化学方法测试了聚合物电解质的离子电导率、锂离子迁移数等电化学性能参数，筛选出具有潜在应用价值的PPCMA凝胶聚合物电解质。作品的科学性、先进性及独特之处聚合物锂离子电池代表锂离子电池的最高水平，其中，提高聚合物锂离子电池性能的关键在于研制具有良好性能的聚合物电解质基体材料。PPC聚合物单元中有一羰基侧基和少量醚键，与碳酸酯类增塑剂有很强的相互作用，所以PPC能储存大量的电解液，在室温下具有良好的离子导电性，结构稳定，并且机械性能好，与锂离子电池的正负极的相容性好，界面稳定性优良。且其用于锂离子电池聚合物电解质鲜有文献报道。作品的实际应用价值和现实意义锂离子电池具有高效、安全、寿命长、环境友好等显著优点，近年来发展十分迅猛，其应用领域不断增加。由于液态锂离子电池电解液溢出，很可能导致燃烧爆炸，用聚合物电解质代替液态电解液的设想，可以说聚合物锂离子电池是迄今为止代表着锂离子电池研究的最高水平。以二氧化碳（CO2）等为原料制备的PPCMA凝胶聚合物电解质具有离子电导率高，热稳定好等优良性能，具有潜在的应用价值和环保意义。学术论文文摘以二氧化碳（CO2）、环氧丙烷(PO)和马来酸酐(MA)三元共聚反应合成PPCMA，再以DCP为交联剂进行交联反应，得到PPCMA聚合物电解质干膜，再浸渍电解液进行活化，首次制备了性能优良的PPCMA凝胶聚合物电解质。研究发现随着交联剂DCP用量的增多，PPCMA聚合物电解质的玻璃化转变温度升高，热稳定性增强，吸液率和溶胀率降低。PPCMA凝胶聚合物电解质的离子电导率先增加后减小，其中DCP用量为1.2%时，离子电导率达到最大值，室温离子电导率为8.4310-3 Scm-1； 50时，离子电导率达到了1.4210-2 Scm-1。考察了电解液LiClO4/EC/DMC和添加剂LiBOB浓度对PPCMA聚合物电解质离子电导率的影响。当LiClO4浓度为1.1mol dm-3，PPCMA凝胶聚合物电解质的离子电导率最高，室温离子电导率为1.0210-2 Scm-1。PPCMA聚合物电解质经1.0mol dm-1LiPF6电解液活化后，其离子迁移数为0.42。 作品在何时、何地、何种机构举行的会议上或报刊上发表及所获奖励在第四届国际能源与环境材料国际会议上（2008,11,15-17, 广州）发表会议论文摘要Characterization of polymer electrolytes based on crosslinked PPCMA鉴定结果请提供对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录1 Alasdair M. Christie, Scott J. Lilley, Edward Staunton, et al. Increasing the conductivity of crystalline polymer electrolytes J. Nature, 2005, 433:50-532 Walkowiak M., Schroeder G., Gierczyk B., et al. New lithium ion conducting polymer electrolytes based on polysilonxane grafted with Si-tripodand centersJ. Electrochemistry Communications 2007,9:1558-15623 禹筱元, 刘业翔, 胡国荣. 锂离子电池用有机电解液和聚合物电解质的研究进展J. 材料导报, 2003, 17(5): 58-61.4 黄可龙, 吴弘, 刘艳飞, 刘素琴. 可降解聚碳酸亚丙酯马来酸酐的合成与表征J. 功能材料, 2007, 28(3): 415-418. 5 Sivakumar M., Subadevi R., Rajendran S., et al.Compositional effect of PVdF-PEMA blend gel polymer electrolytes for lithium polymer batteriesJ. J.European Polymer, 2007, 43: 4466-44736 Rajendran S., Sivakumar P. An investigation of PVdF/PVC-based blend electrolytes with EC/PC as plasticizers in lithium battery applicationsJ. Physica B 2008, 403: 509-516申报材料清单（申报论文一篇，相关资料名称及数量）自然科学论文一篇。科研管理部门签章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述 说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。随着能源、信息、材料的发展，锂离子二次电池技术及其相关材料也得到迅速发展。但由于大功率动力电池和电子器件微小型化的迫切需要，电池关键材料面临着新的挑战。尽管在过去的十几年中 Sony 公司液态锂离子电池在商业上取得了很大的成功，但也存在几个严重的不足。首先，由于液态锂离子电池含液态电解质，要求必须使用坚固的可密封的金属外壳，这样的外壳降低了电池的比能量，其次，液态锂离子在滥用时能自动打开气阀（如由于过热引起内压急剧升高时），这是一种安全措施。如果没有排气阀，在压力升高时可能会发生爆炸。因为液态锂离子电池使用的液态电解质是极易燃烧的，如果电池阀打开，液态电解质溢出，当电池周围环境过热时，排出的液态电解质就可能燃烧。这是消费类电子产品最担心的问题。为了解决这些问题，研究人员Wright等1973年提出了用聚合物电解质代替液态有机电解质的设想。从此在世界范围内掀起了聚合物电解质的研究高潮。聚合物锂离子电池是迄今为止代表着锂离子电池研究的最高水平，它除了具有液态有机电解质锂离子电池的特点外，还具有制造成本适中、安全性好、无环境问题、设计灵活、比能量大、易于规模化生产等突出的优点。由于使用了高分子材料，聚合物锂离子电池可以被制成多层式超薄结构，电池的厚度不足毫米。特别是聚合物锂离子电池的安全可靠性能更高，它从根本上解决了液态有机电解液锂离子电池的漏液问题。在遇到非正常使用、过充过放、撞击、碾压、穿刺等情况下，聚合物锂离子电池不会发生爆炸，因此，它更适合在军事、空间技术、动力电池等方面的应用。但从国内外对聚合物锂子电池的研究现状来看，现有聚合物锂离子电池的性能仍不够理想。聚合物电解质的性能尚不能完全满足应用要求。尽管目前采用偏氟乙烯一六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)、聚丙烯腈( PAN ),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等为骨架基质材料的凝胶聚合物电解质膜的室温电导率己达1