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全固态锂电池用聚氨酯基固态聚合物电解质的制备与性能研究的开题报告
一、研究背景
随着电动汽车、智能手机等消费电子产品的快速发展，对高能量密度、高安全性和环保型锂电池的需求越来越迫切。传统液态锂离子电池存在着燃烧爆炸的风险，同时电解液的挥发性也存在着环境污染的问题，因此固态锂电池作为下一代锂离子电池技术，具有着广阔的应用前景。其中，全固态锂电池是指电解液、正负极材料和隔膜全部采用固态材料的锂离子电池。
在全固态锂电池中，聚合物电解质具有着关键性的作用。目前已有很多研究集中在氟化聚合物、聚合物复合材料、固态水凝胶电解质等材料上，但其中存在着不同程度的缺陷：氟化聚合物具有着高导电性和高机械性能的优势，但却存在着极低的锂离子传输速率；聚合物复合材料具有着较高的离子传输速率和机械强度，但其稳定性较差；固态水凝胶电解质则存在着剥离、龟裂等问题。
因此，本研究旨在制备一种新型聚合物电解质，以改善并提高全固态锂电池的性能并增强其应用前景。
二、研究内容
1.聚氨酯基固态聚合物电解质的合成方法。该方法将PADMA（聚氨酯电解质）和高分子聚乙烯醇（PVA）混合，采用溶胶-凝胶法，进行固态化处理。通过控制合成条件，制备出具有较高离子导电性能和机械强度的聚氨酯基固态聚合物电解质。
2.聚氨酯基固态聚合物电解质的物理化学性质表征。利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、拉曼光谱（Raman）等分析手段对聚氨酯基固态聚合物电解质的物理化学性质进行表征。分析电解质材料的结构、形貌和物理化学性质，为后续研究提供基础数据。
3.全固态锂电池的组装和性能测试。将聚氨酯基固态聚合物电解质引入全固态锂电池中，组装全固态锂电池，并进行电化学测试。测试包括电容量、循环性能、静态存储性能、耐久性等，评价聚氨酯基固态聚合物电解质在全固态锂电池中的应用潜力。
三、预期成果
1.成功制备出具有较高离子导电性能和机械强度的聚氨酯基固态聚合物电解质。
2.对聚氨酯基固态聚合物电解质进行了物理化学性质表征，掌握电解质材料的结构、形貌和物理化学性质。
3.完成了全固态锂电池的组装和性能测试，评价聚氨酯基固态聚合物电解质在全固态锂电池中的应用潜力。
四、研究意义
本研究制备的聚氨酯基固态聚合物电解质，在离子导电性能和机械强度方面具有较高的优势，尤其在高温下的稳定性表现出色。同时，该电解质制备方法简单、成本低，有利于推广应用。全固态锂电池作为下一代锂离子电池技术，具有着环保、高能量密度、高安全性等优势，将有着广阔的应用前景。