1 凝胶聚合物电解概述凝胶是高分子聚合物在受低分子溶胀之后形成了的网状构造，即为溶剂溶解在聚合物基体中。溶胀以后的聚合物溶液凝胶而形成了凝胶聚合物，从而不再具备流动性。因此凝胶即不属于固态，也不属于液态，它的性能同样介于固态和液态之间，因为它的特别结构，凝胶聚合物同时具有了液体的扩散传导能力和固体的内聚性质，具备了二者的优势。凝胶型聚合物电解质能够达到较高的电导率，表 1 列出了几种典型的凝胶聚合物电解质的电导率[6-8]。2 凝胶聚合物基体2.1 PEO 基凝胶聚合物电解质PEO 是目前讨论最早也是讨论最多的聚合物电解质的基材，其自身具备较为规整的结构，较稳定的正负极界面性能，而 PEO 材料容易结晶，会使基体的锂离子迁移能力降低，从而使电导率较低，保持在 10-8～10-4 S/cm，当玻璃化转变温度达到 60 ℃时，它可以达到理想的电导率。PEO 可以部分溶解在 EC 或 PC 中，但所制备的 GPE 的机械性能较差，所以要制备出较高性能的 GPE 需要对 PEO 进行改性，多项结果表明，在 PEO 聚合物中加入增塑剂可以显著地提高 GPE 的离子导电率，降低 PEO 的结晶度的同时促进 PEO 分子链的链段运动，加速锂盐的溶解与解离，提高体系内的载流子数量，随着增塑剂的添加，降低了 PEO 的机械强度，失去了其固有的优势，而这点也是需要后续研发改进之处[9]。2.2 PMMA 基凝胶聚合物电解质PMMA 因其具有结构中含有羰基侧链，能够与碳酸酯类溶剂中的氧原子能发生较强的相互作用，吸附大量的电解液，因此以 PMMA 为基材制备的 GPE 离子导电率较高，与液态电解质的电导率较接近，同时它在与金属锂间形成的表面钝化层阻抗小，结构稳定，提高了与电极材料的界面稳定性。此外 PMMA 价格低廉、制备简易，所以，PMMA 基 GPE 吸引了大批学者投身其中。但由制备的 GPE 机械强度较差，一般与 PEO、PVDF 等聚合物材料混合使用，无法单独使用。2.3 PAN 基凝胶聚合物基体以 PAN 为基材制备的 GPE 具有良好的电化学稳定性、耐热性及阻燃性等优势一直是讨论的热点，其电化学稳定窗口超过 4.5 V，离子迁移数大。PAN 与 EC、PC 相容性好，所制备的 GPE 导电率高于 1×10-3 S/cm。但由于 PAN 链上存在强极性基团-CN，使得 PAN 为基材制备的 GPE 与锂电极接界处发生严重的钝化现象，GPE 性能随即下降。目前，PAN基聚合物电解质还未大规模应用于锂离子电池，其各项性能还有待于进一步改...
