1. 研究目的与意义（文献综述）

锂聚合物电池（li-polymer，又称高分子锂电池）：它也是锂离子电池的一种，但是与液锂电池(li-ion)相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化，以及高安全性等多种明显优势，是一种新型电池。在形状上，锂聚合物电池具有超薄化特征，可以配合各种产品的需要，制作成任何形状与容量的电池。根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为lib)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为lip)两大类。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解液的不同, 锂离子电池使用的是液体电解液, 而聚合物锂离子电池则以胶态聚合物电解液来代替。

与液态锂离子电池相比，聚合物锂离子电池不但安全性高，同时还具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点，外壳也使用了更轻的铝塑复合薄膜。不过，其低温放电性能可能还有提升的空间。

目前锂离子电池采用聚合物隔膜，通过灌注电解液作为电解质，容易带来电解液泄漏进而影响电池安全性。我们采用固态高分子凝胶电解质，希望克服上述缺点，同时不影响锂离子传到性能。

2. 研究的基本内容与方案

首先合成甲基丙烯酰（ma）修饰的多面体聚倍半硅氧烷（poss, polyhedral oligomeric silsesquioxane），通过与离子液体单体共聚合，制备交联聚合物薄膜，通过添加锂盐，达到锂离子传导目的。poss的笼状结构大约为1.5nm，不但可以起到交联的目的，同时可以形成离子通道、容纳离子传导介质。

1.poss-ma的合成：
（1）向250 ml的二口烧瓶中分别加入150 ml的无水甲醇（甲醇作无水处理）和5 ml的浓盐酸，磁力搅拌，然后，边搅拌边将 18.10 g （0.075 mol）的3-氯丙基三乙氧基硅烷在10 min之内通过滴液漏斗滴加到反应液中，并搅拌2 h直至反应溶液冷却至室温。将所得的反应液停止搅拌，室温静置48 h。2天后，磁力搅拌继续，向所得的反应液中滴加0.15 g（0.24 mmol）二丁基二月桂酸锡催化剂。反应温度维持室温，2 天后，反应液中析出白色的晶体沉淀。然后，过滤收集白色沉淀晶体，将所得晶体用甲醇（10 ml）洗涤三次，并真空干燥得到产品2.92 g，产率为：30%，产品的熔点：208 °c。

（2）氯丙基poss（0.3g、0.27mmol） dmf溶解（5.68g、6ml，沸点152.8℃） 冷凝水和氮气保护→加入甲基丙烯酸钾盐（0.261mg，2.12mmol，可网上购买） ki（0.028g，0.169mmol，使用前120℃烘箱干燥） 100℃下反应8h完成→反应结束后过滤或离心去掉生成的kcl,滤液真空干燥除dmf溶剂→得到粘稠的液体，用蒸馏水洗，除掉未反应的钾盐，并用chcl3溶解，分离有机相，真空烘干得到的淡黄色粘稠液体即为poss-ma，产率可达82%。

3. 研究计划与安排

9-10月 合成poss与poss-ma

11-12月 poss-ma与离子液体单体共聚合

12-1月 锂盐置换与性能测试

4. 参考文献（12篇以上）

1.a new supramolecular film formed from a silsesquioxane derivative for application in proton exchange membranes

2.multilayer sulfonated polyhedral oligosilsesquioxane (s-poss)-sulfonated polyphenylsulfone (s-ppsu) composite proton exchange membranes

3.impregnation of imidazole functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane in polymer electrolyte membrane for elevated temperature fuel cells