1. 研究目的与意义（文献综述）

锂离子电池以其能量密度高、循环寿命长、工作电压稳定、自放电率低、无记忆效应、可快速充放电和环境友好等诸多优点得到广泛的应用。然而，由于此类锂离子电池含液态电解质，要求必须使用可密封的金属外壳，金属外壳降低了电池的比能量，尤其是多个单体组成的大电池组时更为明显。其次，锂离子电池在过载时需要排气阀，降低其因过热产生的内压。而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。因此传统的锂离子电池具有有毒性、易挥发、易燃、易爆等缺点，有重大的安全隐患^[1,2]。与传统的液态电解质锂离子电池相比，全固态锂电池在电池能量密度、倍率性能、工作温度区间、循环寿命等方面均有较大的提升空间，是锂二次电池的重要发展方向。

由于电池中没有流动性的液态电解液，可以实施高密度堆叠和内串联，因而便于实现高体积能量密度和高电压输出。同时，固态电解质的使用允许直接采用锂金属作为负极，在电池质量能量密度方面也可以得到大幅提升。另外，采用固态电解质可大大减少电池中的可燃成分，使电池的安全性能得到极大改善。^[3]

要想具备上述优势的固态电解质，应满足以下几个方面的要求：（1）具有高离子电导率。液态电解质在室温下的离子电导率大约为10^-2 s·cm^-1，而固态电解质则往往要远小于这个值，大部分的固态电解质仅是液态电解质的千分之一甚至更少，而一般认为其离子电导率至少要达到10^-4 s·cm^-1才能被考虑在电池中使用；^[4]（2）不与金属锂反应，且能保持界面化学稳定；（3）电化学性能稳定，不与正极材料发生反应，尤其是具有较强氧化性的正极材料；^[3]（4）力学性能良好。易加工，能承受一定的机械压力，且能阻止锂枝晶穿透；（5）热学性能良好。固态电解质的工作温度区间要稳定，不易受热老化、分解。

2. 研究的基本内容与方案

因此，本实验以聚偏氟乙烯-六氟丙烯（pvdf-hfp）为聚合物^[2]，liclo₄为锂盐先制备spe（solid polymerelectrolytes），再添加纳米陶瓷电解质li_6.4la₃zr_1.4ta_0.6o₁₂（llzto）制备cpe（composite polymerelectrolytes），通过测量spe和cpe的离子电导率及其它电化学数据，系统探究llzto对pvdf-hfp离子电导率的影响。

一、材料制备

①spe制备

3. 研究计划与安排

1、第1-2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需条件。确定方案，完成开题报告。

2、第3-14周：按研究方案开展实验，并结合实际情况进行优化和改进；

3、第15周：整理实验数据，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献

[1] john b. goodenough* and kyu-sungpark. the li-ion rechargeable battery：a perspective[j].journal of the american chemical society，2013，135（4）：1167-1176.

[2] 王占良. 锂离子电池用聚合物电解质应用基础研究[d]. 天津大学, 2003.