导读:本文包含了微孔型聚合物电解质论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电解质,聚合物,锂离子电池,微孔,多孔,分子筛,凝胶。
微孔型聚合物电解质论文文献综述
赵亚萍[1](2019)在《含氟类硼酸锂的PVA/PEO微孔型聚合物电解质的制备与性能研究》一文中研究指出电池的发展起源于19世纪,距今已经有两百年多年的历史。随着生存环境的恶化与地球资源的匮乏,拥有高安全、少污染和轻便等特点的电池能够符合当今时代的发展主题,作为新能源之一的锂离子电池受到了人们广泛的关注,于是在全球工业领域迅速占据鳌头。本论文主要研究含氟类硼酸锂的PVA/PEO-SiO2微孔型聚合物电解质,并测试其电化学性能。选择合成出本实验室成员已研究的、性能较好的30%PVA/PEO-3%SiO2隔膜和邻苯二酚-乙二酸锂硼盐(LBDOB)、3-氟邻苯二酚-乙二酸锂硼盐(FLBDOB),并用SEM、IR、XRD和TG四种表征技术从微观、官能团、结晶度以及热降解温度的角度证明目标产物生成[1-3]。随之制备1:1:1的EC(碳酸乙烯酯)/PC(碳酸丙烯酯)/DME(乙二醇二甲醚)的邻苯二酚-乙二酸锂硼盐、3-氟邻苯二酚-乙二酸锂硼盐的叁元电解液,把30%PVA/PEO-3%Si02隔膜浸泡后拿出即得到了微孔型聚合物电解质。分别用交流阻抗法、线性扫描伏安法从离子电导率、电压极限值两个方面表现微孔型聚合物电解质的电化学性质。以LiPF6、LiC104锂盐的电解溶液作对比,依次得到的离子电导率分别为6.42×10-3S·cm-1、5.06×10-3S·cm-1、4.36×10-3S·cm-1、4.89×10-1 S·cm-1,大小是LiPF6>LiClO4>FLBDOB>LBDOB;邻苯二酚-乙二酸锂硼盐、3-氟邻苯二酚-乙二酸锂硼盐的微孔型聚合物电解质充电电压极限分别是3.6V、4.3 V。数据分析整理,得出以30%PVA/PEO-3%SiO2隔膜和邻苯二酚-乙二酸锂硼盐、3-氟邻苯二酚乙二酸锂硼盐为基体制取的微孔型聚合物电解质可以用来组装电池。最后在手套箱中组装CR2032型纽扣电池,随之测试电池的倍率、容量与循环次数间的关系。同一倍率下,LiPF6、3-氟邻苯二酚-乙二酸锂硼盐的微孔型聚合物电解质的电池充、放电平台分别为3.5 V与3.6V、3.3 V与3.2 V,比容量分别为179.931 mAh·g-1、174.763 mAh·g-1,两者之间的差距都较小;3-氟邻苯二酚-乙二酸锂硼盐的微孔型聚合物电解质的电池设置0.1C、0.2C、0.5C、1.0C的不同倍率时,有平稳的充放电平台,约在3.6 V与3.2 V,比容量依次是174.067 mAh·g-1、164.06 mAh·g-1、148.345 mAh·g-1和125.563 mAh·g-1,在不同电压下电池均能够有较好的容量;第一个循环后电池的容量值接近完美,当经过50次的循环,容量维持在167 mAh·g-1附近,约是理论容量的89%;同时电池的充电、放电的效率与首次循环差别并不大,约是其90%,通过四种方式检测组装的锂离子电池,说明以3-氟邻苯二酚-乙二酸锂硼盐为基体的微孔型聚合物电解质的电池能够达到所期望的性质。(本文来源于《安徽大学》期刊2019-03-01)
江清柏[2](2015)在《多孔型聚合物电解质的界面性能及其机械性能研究》一文中研究指出聚合物锂离子电池(Polymer lithium ion batteries,简称PLIBs)具有绿色环保和安全性能好等优点而受到广泛的关注。目前,关于PLIBs的热点主要集中在聚合物电解质的电导率、机械性能和电化学稳定窗口等方面,对于影响电极/聚合物电解质(Electrode/polymer electrolyte,简称E/P)界面相容性的研究相对较少。E/P界面相容性对PLIBs安全性能有着重要影响,诸如电池爆炸、自燃等安全问题都和其密切相关,因此研究PLIBs的E/P界面性能有着重要意义。聚合物电解质作为PLIBs的核心组成部分,也是E/P界面相容性研究的重要对象。在聚合物电解质中,多孔型聚合物电解质(Porous polymer electrolyte,简称PPE)与纯固态聚合物电解质比较电导率较高,与凝胶聚合物电解质相比机械性能较好。因此,本论文优化PPE的制备工艺,通过优化其E/P界面相容性来减小其界面阻抗并提高机械性能,以缓和其机械性能和电导率相容性差的难题。为优化PPE界面性能和机械性能,本论文选取了纳米Al2O3、植酸(Phytic acid,简称PA)作为掺杂剂制备了两种体系的多孔聚合物电解质,并对它们的微观结构、机械性能、热性能、界面性能等展开研究。本论文的主要内容如下:(1)在第1章中,对PLIBs的研究背景和E/P界面形成机理及研究现状进行了较为详细的介绍。E/P界面研究现状主要分为影响因素和研究方法,其中影响因素从电极材料、聚合物电解质基体、锂盐、增塑剂和离子液体、无机填料及其他影响因素等几个方面进行展开介绍,研究方法主要从显微法、交流阻抗法、谱学法、原位研究法四个方面进行说明;(2)在第2章中,主要介绍本论文的实验仪器或设备、试剂、电池组装技术、聚合物电解质的表征方法和技术等相关内容以及对它们测试的条件进行了说明;(3)在第3章中,制备了纳米Al2O3掺杂的PPE膜,并对其的制备工艺、频率选择、聚合物电解质的微观形貌、热性能、界面性能、机械性能等进行了较为详细的研究和说明。纳米Al2O3可以有效地提高PPE膜的拉伸强度、热性能和E/P界面性能,然而却存在着减小断裂伸长率的不足。当纳米Al2O3比重为10%时,PPE综合性能最好,其拉伸强度和断裂伸长率分别为3.37 MPa和22.6%,且时间影响下的界面阻抗稳定时为450Ω左右;(4)在第4章中,使用PA作为交联剂和掺杂剂来提高PPE的机械性能和界面性能,其对机械性能中的拉伸强度和断裂伸长率能够实现同时提升作用。含15 wt.%PA的PPE具有最佳的综合性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别为2.85 MPa和45.7%,且以时间作为影响因素的界面阻抗稳定时为560Ω左右。同时,PA在聚合物电解质中具有造孔功能,可以通过控制PA与聚合物之间的比重来优化聚合物电解质膜表面和内部的孔隙结构,该孔隙呈现叁维椭圆形立体结构。与第3章中使用的传统方式相比,而且PA具有环境友好、生物相容性好、价格低廉、来源广泛等优点。因此,PA体系PPE在电动汽车上应用具有良好的前景。(本文来源于《长沙理工大学》期刊2015-04-01)
伍伟峰,杨长春,贺素姣,张兵兵,徐松[3](2009)在《MCM-48改性PVDF-HFP复合多孔型聚合物电解质》一文中研究指出采用倒相法,以MCM-48介孔分子筛作填料,由偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物(PVDF-HFP)制备一种复合多孔型聚合物电解质.其离子电导率比未改性的PVDF-HEP提高了约97%(从0.89mS/cm提高到1.75mS/cm),离子迁移数提高约39%(从0.57提高到0.79),且聚合物的结晶度和电化学稳定性没有明显改变.由该复合聚合物电解质组装的扣式电池首次充放电效率为91%,经过30次循环后,容量几乎没有衰减;1C放电容量为0.1C放电容量的80%.(本文来源于《电化学》期刊2009年03期)
饶睦敏,刘建生,梁英,廖友好,李伟善[4](2008)在《微孔型聚合物电解质P(AN-VAc)的制备与性能研究》一文中研究指出用悬浮聚合法合成了丙烯腈(AN)与醋酸乙烯酯(Vac)的微孔型共聚物P(AN-Vac),并以此聚合物制备了聚合物膜及聚合物电解质。通过傅立叶红外光谱仪、热重对P(AN-Vac)的结构和性能进行了表征。并用扫描电镜观察了该聚合物膜的表面形貌;利用交流阻抗技术测试了其电导率;采用线性(本文来源于《中国化学会第26届学术年会新能源与能源化学分会场论文集》期刊2008-07-01)
马莉[5](2008)在《锂离子电池用微孔型聚合物电解质的研究》一文中研究指出聚合物电解质是锂电池的重要组成部分,其电导率等特性是决定电池工作性能的重要因素。以偏氟乙烯均聚物或共聚物为基体的聚合物电解质体系具有优良的综合性能,得到众多研究者的关注。为了提高聚偏氟乙烯基电解质P(VDF-HFP)的性能,本文通过添加PMMA和无机纳米CaCO_3对其进行改性。论文首先研究了采用不同溶剂(丙酮和DMF)对制备的P(VDF-HFP)基聚合物电解质膜性能的影响,两种电解质相比以DMF为溶剂制备的聚合物电解质膜的表面具有更大的孔洞,大的孔洞可以吸收更多的液体电解液,从而提高离子电导率。然后以不同组分的P(VDF-HFP)-PMMA为聚合物基体,DMF为溶剂,通过浸泡法将此共聚物覆盖在PP/PE/PP复合膜上,采用直接挥发的方法制备了聚烯烃膜支撑的聚合物微孔电解质膜。由于PP/PE/PP复合膜增加了包覆膜的机械性能和安全性能,而电解质膜的微孔可以吸收并固定大量的电解液,因而能有效解决聚合物电解质目前存在的电导率和机械强度等问题。研究了PMMA的含量对制得的聚合物电解质性能的影响。实验得出,P(VDF-HFP)∶PMMA=1∶1时制得的聚合物电解质膜的非晶度最高,所以在室温下对液体电解液1mol/L LiPF_6的EC/DMC/EMC(体积比为1∶1∶1)具有最高的电解液吸附率(306%)和离子电导率(4.08mS/cm),电化学稳定窗口高达5.2V。以其为电解质组装的聚合物锂离子电池有很好的倍率和循环稳定性能。首次研究了加入纳米级的CaCO_3无机填料制备的复合微孔聚合物电解质(CMPE)的性能,CaCO_3的加入不影响聚合物膜形成多孔的结构,且XRD测试结果表明无机纳米粒子的添加不影响聚合物的晶体结构,聚合物电解质仍然保持非晶态。该复合聚合物电解质的电导率达到3.44mS/cm,电化学稳定窗口为4.8V。电池Li/CMPE/Li和Li/CMPE/C的测试结果表明聚合物电解质与锂负极和石墨负极都有很好的相容性。通过测试Li/CMPE/Li电池CV扫描前后的EIS,发现CV扫描可使锂电极表面交替发生锂的电化学沉积和溶解反应,使锂电极表面得到活化,从而导致电池沉积/溶解峰电流的增大和锂电极界面阻抗减小。最后研究了以复合微孔聚合物电解质CMPE(SiO_2)和CMPE(CaCO_3)为隔膜,LiCoO_2、LiFePO_4和LiMn_2O_4为正极材料,锂片为负极材料制备的聚合物锂离子电池的性能。结果表明:两种电解质制备的同一种聚合物锂离子电池的首次充放电性能相差不大;CMPE(CaCO_3)制备的聚合物锂离子电池的倍率放电和循环性能要优越于CMPE(SiO_2),这主要是由于CaCO_3能中和电解液在循环过程中分解出来的能溶解正极活性物质的酸性产物。(本文来源于《广东工业大学》期刊2008-05-01)
梁亮[6](2008)在《多孔型聚合物电解质的制备与表征》一文中研究指出凝胶聚合物锂离子电池不仅具有液态锂离子电池的优良性能,而且由于电池中不存在游离的电解液,不但改善了液态锂离子电池可能出现的漏液、爆炸等问题,外形设计也更加灵活方便,无需金属外壳包装。目前凝胶聚合物电解质(GSPE)的室温离子电导率可达10-3 S·cm-1数量级,已经能基本满足应用的要求,但相比液态电解液的电导率(10-2 S·cm-1),GSPE的电导率仍然偏低,使得凝胶聚合物锂离子电池的高充放电速率和低温性能都大大的降低。而且目前GSPE的整个制备工艺过程对水分的要求很高,造成设备投资大、成本高,废弃溶剂处理困难,不利于占大多数的液态锂离子电池厂家转型生产凝胶聚合物锂离子电池。本论文正是从目前凝胶聚合物锂离子电池存在的这些问题出发,采用简单的相转变方法制备多孔型聚合物电解质(PSPE)工艺,并对制备条件进行了优化,制备了性能良好的多孔型聚合物电解质。本文制备了叁种不同的多孔型聚合物电解质基体,并通过浸泡电解液制备成多孔型聚合物电解质,研究了它们的微观形态、热稳定性、电化学性能以及离子导电性。1.通过简单的相转变技术制备出聚偏氟乙烯与聚氧化乙烯的共混体系,随着PEO含量的增加基体的微孔结构能够得到极大地改善,从而大幅度提高PVDF-PEO多孔型聚合物电解质的室温离子电导率。通过孔隙率测试、SEM、TG对多孔型聚合物电解质基体的微孔结构以及热性能进行分析。最后将多孔型聚合物电解质基体浸入电解液中,得到多孔型聚合物电解质,并进行电化学性能测试。制备过程中以DMF为溶剂时,在PEO含量为0.5时PVDF-PEO多孔型聚合物电解质基体孔隙率最高可达90%左右,室温离子电导率可达3.10×10-3 S·cm-1,其安全电化学稳定性窗口为5.5V;制备过程中以NMP为溶剂时在PEO含量为0.5时PVDF-PEO多孔型聚合物电解质室温离子电导率可达6.1×10-4 S·cm-1。2.首先,采用了化学聚合法合成了掺杂态聚苯胺PANI(ES)以及本征态聚苯胺PANI(EB)。其次,采用相转化法制备PVDF-PANI(ES)以及PVDF-PANI(EB)多孔型聚合物电解质基体,并通过孔隙率测试、叁维视频显微镜、TG对多孔型聚合物电解质基体的微孔结构以及热性能进行分析。最后将多孔型聚合物电解质基体浸入电解液中,得到多孔型聚合物电解质,并进行电化学性能测试。PVDF-PANI(ES)多孔型聚合物电解质室温离子电导率达7.87×10-4 S·cm-1,其安全电化学稳定性窗口为3.5V。通过对PVDF-PANI(ES)以及PVDF-PANI(EB)多孔型聚合物电解质性能的对比发现PANI(ES)在体系中能够形成一种特殊的带有负电的传输通道,从而大大提高了电解液中锂离子的传输速度,从而改善了多孔型聚合物电解质的锂离子传输性能。3.利用掺杂态聚苯胺PANI(ES)在多孔型聚合物电解质中能够形成特殊的带有负电的传输通道的特性,本文采用相转变方法,制备过程中以NMP为溶剂,制备了PVDF-PEO-PANI(ES)多孔型离子-电子混合导体,并通过孔隙率测试、叁维视频显微镜、TG对多孔型基体的微孔结构以及热性能进行分析。最后将多孔型聚合物基体浸入电解液中,并通过浸泡电解液得到了新型PVDF-PEO-PANI(ES)多孔型聚合物电解质,并进行电化学性能测试。在PANI(ES)含量为0.3时PVDF-PEO-PANI(ES)多孔型聚合物电解质基体孔隙率达到最大为90%左右,室温离子电导率达最大为2.82×10-3 S·cm-1,其安全电化学稳定性窗口为4.5V。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2008-04-10)
张国庆,马莉,倪佩[7](2007)在《锂离子电池用微孔型聚合物电解质的研究进展》一文中研究指出对新一代锂离子电池.特别是动力型电池用微孔型聚合物电解质膜材料的制备方法以及几类典型的聚合物电解质膜的特点进行了归纳和总结;比较了这一领域里萃取法、倒相法和直接造孔法的技术与工艺特点;用材料在实际电池中的机械强度、吸液率、耐高温性能、导电性能和电化学窗口宽度等指标考察了3种主要类型——单相型、两相型和复合型微孔聚合物电解质的各自优势与缺点;对微孔聚合物电解质的研制前景和开发趋势进行了展望。(本文来源于《材料导报》期刊2007年10期)
陈作锋,姜艳霞,孙世刚[8](2005)在《分子筛复合微孔型聚合物电解质及其与负极相容性研究》一文中研究指出聚合物锂离子电池是性能优良的第二代商品化锂离子电池。微孔型聚合物电解质的制备是其技术核心之一。萃取法和倒相法是当前常用的两种制膜方法,前者工序复杂易引进杂质,后者对温湿度要求严格,条件不易控制。因此,寻找简单有效的微孔膜制备方法是当前聚合物锂离子电池研究的热点之一。本工作以介孔分子筛SBA-15为造孔填料,探索出一种无需使用增塑剂制备复合微孔型聚合物电解质 (SBA-15 CMPE)的新方法。组装Li/SBA-15 CMPE/Li对称电池,并利用电化学阻抗谱(EIS)技术研究了存放时间、恒电流极化、循环伏安扫描以及环境温度等对Li/SBA-15 CMPE界面性质的影响。通过将成膜浆(本文来源于《第十叁次全国电化学会议论文摘要集(上集)》期刊2005-11-01)
陈作锋,姜艳霞,庄全超,董全峰,孙世刚[9](2005)在《MCM-41介孔分子筛掺杂的微孔型聚合物电解质的制备与表征》一文中研究指出以介孔分子筛MCM-41作填料,丙酮与二甲基甲酰胺混合液为溶剂,用直接造孔成膜的方法制备了微孔型聚合物电解质膜.该法避免使用造孔增塑剂,既简化了制膜工序,又减少电池中副反应的发生,使电池性能得以提高.MCM-41分子筛具有六方有序排列的单一柱状孔道结构和纳米级的粒子尺度,其骨架结构单元与一般聚合物电解质常用的纳米SiO2填料具有相同的化学成分,该分子筛堆积时形成的表面空隙及其独有的一维介孔孔道对聚合物电解质微孔的形成与连通、电导率的提高都具有重要作用,是一种极具实用价值的新型无机填料.(本文来源于《电化学》期刊2005年02期)
孙岳明,李芳,林保平[10](2005)在《掺杂纳米SiO_2粉末的微孔型聚合物电解质研究》一文中研究指出用萃取法制备了偏二氟乙烯 六氟丙稀共聚物( P ( VdF HFP))为基质, 1mol/L 的 LiPF6/EC/DMC/DEC 溶液为液体电解质的微孔型聚合物电解质。测试结果表明:室温电导率最大值达 4.38×10-3S/cm;扫描电镜(SEM)和 X 射线衍射分析(XRD)结果表明电解质膜为非晶态的多孔结构;差示扫描(DSC)结果表明在-50~76℃温度范围内膜电解质膜为无定形态;其电化学稳定性窗口为5V。(本文来源于《功能材料》期刊2005年02期)
微孔型聚合物电解质论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
聚合物锂离子电池(Polymer lithium ion batteries,简称PLIBs)具有绿色环保和安全性能好等优点而受到广泛的关注。目前,关于PLIBs的热点主要集中在聚合物电解质的电导率、机械性能和电化学稳定窗口等方面,对于影响电极/聚合物电解质(Electrode/polymer electrolyte,简称E/P)界面相容性的研究相对较少。E/P界面相容性对PLIBs安全性能有着重要影响,诸如电池爆炸、自燃等安全问题都和其密切相关,因此研究PLIBs的E/P界面性能有着重要意义。聚合物电解质作为PLIBs的核心组成部分,也是E/P界面相容性研究的重要对象。在聚合物电解质中,多孔型聚合物电解质(Porous polymer electrolyte,简称PPE)与纯固态聚合物电解质比较电导率较高,与凝胶聚合物电解质相比机械性能较好。因此,本论文优化PPE的制备工艺,通过优化其E/P界面相容性来减小其界面阻抗并提高机械性能,以缓和其机械性能和电导率相容性差的难题。为优化PPE界面性能和机械性能,本论文选取了纳米Al2O3、植酸(Phytic acid,简称PA)作为掺杂剂制备了两种体系的多孔聚合物电解质,并对它们的微观结构、机械性能、热性能、界面性能等展开研究。本论文的主要内容如下:(1)在第1章中,对PLIBs的研究背景和E/P界面形成机理及研究现状进行了较为详细的介绍。E/P界面研究现状主要分为影响因素和研究方法,其中影响因素从电极材料、聚合物电解质基体、锂盐、增塑剂和离子液体、无机填料及其他影响因素等几个方面进行展开介绍,研究方法主要从显微法、交流阻抗法、谱学法、原位研究法四个方面进行说明;(2)在第2章中,主要介绍本论文的实验仪器或设备、试剂、电池组装技术、聚合物电解质的表征方法和技术等相关内容以及对它们测试的条件进行了说明;(3)在第3章中,制备了纳米Al2O3掺杂的PPE膜,并对其的制备工艺、频率选择、聚合物电解质的微观形貌、热性能、界面性能、机械性能等进行了较为详细的研究和说明。纳米Al2O3可以有效地提高PPE膜的拉伸强度、热性能和E/P界面性能,然而却存在着减小断裂伸长率的不足。当纳米Al2O3比重为10%时,PPE综合性能最好,其拉伸强度和断裂伸长率分别为3.37 MPa和22.6%,且时间影响下的界面阻抗稳定时为450Ω左右;(4)在第4章中,使用PA作为交联剂和掺杂剂来提高PPE的机械性能和界面性能,其对机械性能中的拉伸强度和断裂伸长率能够实现同时提升作用。含15 wt.%PA的PPE具有最佳的综合性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别为2.85 MPa和45.7%,且以时间作为影响因素的界面阻抗稳定时为560Ω左右。同时,PA在聚合物电解质中具有造孔功能,可以通过控制PA与聚合物之间的比重来优化聚合物电解质膜表面和内部的孔隙结构,该孔隙呈现叁维椭圆形立体结构。与第3章中使用的传统方式相比,而且PA具有环境友好、生物相容性好、价格低廉、来源广泛等优点。因此,PA体系PPE在电动汽车上应用具有良好的前景。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微孔型聚合物电解质论文参考文献
[1].赵亚萍.含氟类硼酸锂的PVA/PEO微孔型聚合物电解质的制备与性能研究[D].安徽大学.2019
[2].江清柏.多孔型聚合物电解质的界面性能及其机械性能研究[D].长沙理工大学.2015
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[4].饶睦敏,刘建生,梁英,廖友好,李伟善.微孔型聚合物电解质P(AN-VAc)的制备与性能研究[C].中国化学会第26届学术年会新能源与能源化学分会场论文集.2008
[5].马莉.锂离子电池用微孔型聚合物电解质的研究[D].广东工业大学.2008
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[8].陈作锋,姜艳霞,孙世刚.分子筛复合微孔型聚合物电解质及其与负极相容性研究[C].第十叁次全国电化学会议论文摘要集(上集).2005
[9].陈作锋,姜艳霞,庄全超,董全峰,孙世刚.MCM-41介孔分子筛掺杂的微孔型聚合物电解质的制备与表征[J].电化学.2005
[10].孙岳明,李芳,林保平.掺杂纳米SiO_2粉末的微孔型聚合物电解质研究[J].功能材料.2005