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锂离子电池具有很多优点,近年来,已获得了越来越广泛的应用,尤其是在数码电子产品和电动汽车领域。但锂离子电池的安全性问题一直困扰着锂离子电池的进一步发展。众多的研究表明大量的热量无法有效的散失,容易导致锂离子电池发生破裂、燃烧、爆炸等不安全行为。针对这个问题,本论文探索了具有自阻断功能的聚吡咯(PPy)基的新型锂离子电池温度敏感电极,能够有效避免电池发生热失控行为,从而提高电池的安全性能,也为构建更安全的锂离子电池打下理论基础。本论文具体研究工作如下:(1)本征态导电聚合物(intrinsic conductingpolymer,ICP)掺杂后室温电导率大幅度提高,其中有些ICP热脱掺杂后电导率又会急剧下降,表现出很好的正温度系数电阻(PTC-R)效应。本论文工作中利用化学法制备了十二烷基苯磺酸根离子(DBS-)、对甲苯磺酸根离子(TOS-)、氯离子(Cl-)三种不同离子掺杂的PPy(PPy/DBS-、PPy/TOS-、PPy/Cl-),研究了他们的结构、形貌、热稳定性及PTC-R特性。SEM结果表明PPy/DBS-呈块状结构,尺寸较大,而PPy/TOS-、PPy/Cl-的外观形貌是球状结构,尺寸相对较小。TG测试结果表明,90℃左右均出现了明显的失重现象。一方面可能与90℃下PPy中吸附的水分的散失有关;另一方面可能与掺杂离子的脱掺杂有关,而PPy/Cl-的失重最严重,脱掺杂程度可能最大。电阻-温度(R-T)测试结果表明,90℃～100℃左右,PPy/DBS-、PPy/TOS-、PPy/Cl-的电阻均由于脱掺杂急剧升高达到104Ω左右,具有显著的PTC效应,表明PPy有作为温度敏感电极的可能性。(2)把三种不同离子掺杂的PPy粉末(PPy/DBS-、PPy/TOS-、PPy/Cl-)分别与聚偏氟乙烯(PVDF)以质量比为9:1混合均匀,滴加适量N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)搅拌均匀,在铝箔上涂覆厚度为5μnm的PPy涂层,干燥后继续在上面涂LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(622)活性材料,制备成Al/PPy/622(622-PPy)三明治结构的复合电极。分别测试了 622-PPy/DBS-、622-PPy/TOS-、622-PPy/Cl-三种复合电极室温、高温下的电化学性能。室温的测试结果表明,622-PPy/DBS-、622-PPy/TOS-、622-PPy/Cl-三种复合电极与没有PPy涂层的纯622电极相差很小,在小电流密度的充放电下复合电极与纯622电极表现出了相似的充放电性能,50 mA/g电流密度下,三种复合电极的放电比容量与纯622电极的放电比容量差别均小于4%。但在电池升温到90℃左右,三种复合电极均表现出明显的PTC行为,电池的电阻迅速上升造成了很大的欧姆极化,电池的比容量则大幅度下降,特别是622-PPy/Cl-复合电极的电压在90℃下立即下降到截止电压,即电极反应关闭。622-PPy/Cl-复合电极的比容量急剧下降到0.04 mAh/g,仅占室温初始比容量的0.2%,而纯622电极仍可发挥出161.8 mAh/g的放电比容量,与室温下相比仅下降了 1.7%。这表明三种复合电极均具有优异的高温安全性能,有望保护电池免受热失控,也为构建更安全的锂离子电池提供了很大的可能性。