離子電導率是鋰電池電解質的關鍵性能,而力學性能則是基本表現形式。
提高聚合物鋰電池電解質膜(GPE)離子電導率的方法是:選擇介電常數較大、結晶度低、電化學性能穩定、熱穩定性好的聚合物,如聚偏氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。采用具有大陰離子、利于電荷分散的鋰鹽如等;增塑劑選用介電常數較大,與聚合物相容性好的低聚物或有機溶劑,如PC,EC等,同時,必須優化鋰鹽、聚合物和增塑劑的配比。
GPE既可作電解質膜,又可以作粘結劑,其力學性能包括形成膜的強度和粘結性能。一般可以將線性聚合物交聯形成網狀結構,也可以在GPE中加入10%(質量分數)以下的惰性超細填料;另外,可采用聚合物共混或共聚。這類GPE具有兩相結構,增塑劑含量多的形成連續的導電相,提供離子導電通道,該相中的聚合物與增塑劑相容性好,如NBR,PVP, PMMA,PAN等,另一相中增塑劑含量少,主要起骨架支撐作用,該相中的聚合物與增塑劑相容性差一些,如SBR,PB,PVC等,在制備GPE時,必須調整兩相的相對比例,既保證GPE具有良好的離子導電性,又保證了制備的鋰離子電池具有良好的力學性能。