基于纳米氧化硅改性的芳纶基凝胶电解质的研究

掺杂无机填料是提高凝胶电解质离子电导率的重要手段。利用SiO₂纳米球掺杂的方法制备了高离子电导率的芳纶基凝胶电解质,通过XRD、SEM、EIS等手段对不同掺杂量下的芳纶基凝胶电解质的光学性能及电化学性能进行了表征,进一步研究了其在电致变色器件中的应用与性能。结果表明,SiO₂纳米球质量分数为9%时,芳纶基凝胶电解质的离子电导率显著提高,由其作为电解质层组装的近红外电致变色器件具有更快的响应速度和更高的着色效率。该研究为纳米改性凝胶电解质在近红外电致变色器件的应用提供了新的思路。     

基于PEGMA的新型透明凝胶聚合物电解质的制备及在电致变色器件中的应用

以聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)、2-羟基-2-甲基苯丙酮(HMPP)和高氯酸锂(LiClO4)为原料,通过固液研磨和紫外固化的方式制备了基于PEGMA的新型透明凝胶聚合物电解质。通过一系列测试,对凝胶电解质的性能及其应用的电致变色器件性能进行了表征。结果表明,制备的凝胶电解质的可见光透过率达97%,热分解温度为250℃,室温下离子电导率为2. 56×10~(-4)S/cm以及应用的电致变色器件在660 nm处光学调制幅度达66. 97个百分点。     

有机无机复合固态电解质的制备及电性能研究

本文以聚环氧乙烯(PEO)为基体,添加无机固态电解质颗粒(LA),通过超声分散法制备出电化学性能优异且具有自支撑柔性的有机无机复合固态电解质膜,并组装扣式电池测试电性能,包括离子电导率、电化学窗口、锂离子迁移数及界面阻抗,得出LA对电解质膜电性能的影响.     

光固化制备透明电解质及用于电致变色器件

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇2000 (PPG2000)、丙烯酸羟丙酯(HPA)和聚乙二醇(PEG600)制备了聚氨酯丙烯酸酯树脂,并与碳酸丙烯脂(PC)、高氯酸锂(LiClO_4)、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)混合通过紫外辐照交联制备了凝胶电解质。通过电化学工作站,紫外光谱等方法对电解质性能及其应用的电致变色器件性能进行了表征。结果表明,制备的凝胶电解质薄膜在25℃下,电导率可达1. 61×10~(-3)S/cm,在可见光谱范围内平均透过率在92%以上。     

电致变色器件中聚丙烯酸酯类电解质的研究

利用分光光度计研究了不同的复合改性丙烯酸酯(紫外固化胶)的雾度和透光率等性质,确定了可适用于电致变色器件的聚丙烯酸酯类电解质基体。用电化学工作站测试恒定含量增塑剂条件下不同LiClO_4含量的聚丙烯酸酯类电解质的离子电导率,以此确定电解质的最佳配比参数。利用磁控溅射技术制备氧化钨和氧化镍薄膜导电玻璃,和电解质组装成电致变色器件(ECD),并测试了不同配比的电解质在相同电压下的变色时间、循环稳定性以及透光率变化等性质。结果表明,LiClO_4∶增塑剂碳酸丙烯酯∶紫外固化胶UV63.07(质量比)为0.246 3∶0.595 2∶2.008 9时,常温下聚丙烯酸酯类电解质的最大离子电导率可达9.06×10~(–4) S/cm。在100次着褪色循环后,光密度变化为0.392 7,可见光范围内的平均透光率变化为29.4%,且具有较好的稳定性,表现出优异的实际应用性能。     

聚苯胺-乙烯三叔丁基过氧硅烷复合膜的制备及其电致变色性能的研究

采用恒电位法在氧化铟导电玻璃上电聚合制备了聚苯胺(PAn),利用溶液复合法合成了掺杂态聚苯胺-乙烯三叔丁基过氧硅烷复合电致变色膜,并对其结构和电致变色性能研究。结果表明,复合电致变色膜在稳定态时仅出现第二氧化峰,在外加电压下其颜色在绿色至紫色之间可逆变化,聚合物中加入偶联剂,可提高电致变色膜与导电玻璃基底的粘结性及改善复合膜的耐溶剂性能。     

TiO_2溶胶改性PVDF超滤膜的制备与性能研究

利用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO2)溶胶并添加到铸膜液中,应用非溶剂致相法制备聚偏氟乙烯(PVDF)成品膜。系统研究了溶胶态TiO2、无机态Ti O2以及无机态TiO2/分散剂体系对TiO2/PVDF杂化膜的表面形貌、热稳定性、纯水接触角的影响。结果表明,溶胶态TiO2在铸膜液中分散良好,制取所得成品膜具有优良的综合性能,溶胶态TiO2的加入使得膜的接触角明显降低,孔隙率和平均孔径增大。     

有机硅改性聚甲基丙烯酸甲酯一聚苯胺复合材料的制备及其电致变色性能研究

本文采用溶液聚合法及乳液聚合法合成了可溶性聚苯胺,用光电子能谱、X－射线衍射对其本征态及掺杂态的结构进行了表征。以甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷共聚物为基体,用溶液复合法制备了聚苯胺复合电致变色膜,并采用扫描电镜、循环伏安法等对其结构和电致变色性能进行研究。结果表明复合电致变色膜在稳定态时仅出现第二氧化峰,在外加电压作用下其颜色在绿色至蓝黑色之间可逆变化。共聚物中含有偶联剂组分可以提高电致变色膜与ITO导电玻璃基底的粘结性及改善复合电致变色薄膜的耐溶剂性能。     

普鲁士蓝基电致变色薄膜制备及性能的研究进展EI北大核心CSCD

讨论了普鲁士蓝(PB)的电致变色机制,总结了近年来国内外学者为提高其电致变色性能进行的研究。概述了目前制备PB薄膜的主要方法及其工艺与性能的关系,陈述了PB与其他材料复合对电致变色器件性能改善的机理。说明了缩短离子扩散距离、增大与离子层接触面积及改善基底导电性是提高PB电致变色器件性能的重要方法。最后提出PB电致变色器件的未来的开发不应再仅局限于提高其光学和电学性能,更多的应该是与柔性材料复合集成多种功能以拓展电致变色器件的应用范围。     

静电纺PPEK/SiO2锂离子电池隔膜的制备及性能

为制备吸液率高、热尺寸稳定性良好的隔膜,以聚芳醚酮(PPEK)和SiO_2为原料,采用静电纺丝技术制备了PPEK/SiO_2复合纤维膜。通过SEM、电化学工作站、蓝电电池测试系统等对电纺纤维膜及组装的电池进行了结构表征和性能测试,讨论了SiO_2质量分数对电纺纤维膜结构和性能的变化规律,并考察了其作为锂离子电池隔膜用时的电化学和电池性能。结果表明:随着SiO_2质量分数的增加,电纺纤维膜的孔隙率、吸液率和离子电导率逐渐增加。电纺纤维膜在200℃下热处理1 h的热收缩率为0,具有良好的热尺寸稳定性。当SiO_2质量分数为6%(以PPEK质量为基准)时,孔隙率和吸液率分别达到179%、1031%,离子电导率为2.63×10~(–3) S/cm;将该电纺纤维膜组装成石墨/Li电池,1 C下放电比容量为332～350 mA·h/g,具有良好的循环和倍率性能。     

普鲁士蓝基电致变色薄膜制备及性能的研究进展

讨论了普鲁士蓝(PB)的电致变色机制,总结了近年来国内外学者为提高其电致变色性能进行的研究.概述了目前制备PB薄膜的主要方法及其工艺与性能的关系,陈述了PB与其他材料复合对电致变色器件性能改善的机理.说明了缩短离子扩散距离、增大与离子层接触面积及改善基底导电性是提高PB电致变色器件性能的重要方法.最后提出PB电致变色器...     

结构可控的SiO_2(Li~+)纳米粒子的制备及应用研究

制备了结构可控的SiO_2(Li~+)纳米粒子,并将其作为功能填料填充于P(VDF-HFP)基体中,得到复合聚合物电解质。该电解质具有高的电导率和良好的锂离子迁移数。组装的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/复合聚合物电解质/碳纽扣电池表现出良好的循环性能和倍率性能。     

乙醇胺强化解离WO_(3)·H_(2)O微米片制备柔性WOx电致变色器件EI北大核心CSCD

WO_(3)电致变色器件具有变色响应时间短、光学对比度高等优点,在汽车后视镜、智能窗等领域具有重要应用。近年来,随着可穿戴电子设备的迅速发展,柔性WO_(3)薄膜的制备成为柔性电致变色器件领域的研究热点。但WO_(3)结晶温度较高,而受聚合物衬底可耐受温度的限制,通常需要采用磁控溅射、电子束蒸镀等真空气相沉积技术制备晶态柔性WO_(3)薄膜。此技术对设备要求高,且所制备的薄膜结构较致密,不利于电解液的渗透和电解质离子的快速脱嵌。采用液相回流化学法预合成了结晶态WO_(3)·H_(2)O微米片粉体,首次采用乙醇胺等胺类分子使WO_(3)·H_(2)O强化解离为高度分散的纳米粒子胶体溶液,经旋转涂覆液相成膜技术制备成柔性晶态WO_(x)薄膜并应用于柔性电致变色器件。机理研究表明,胺基官能团与WO_(3)·H_(2)O微米片的强界面相互作用产生的电荷斥力使其迅速解离。所制备的柔性WO_(x)电致变色器件的着色和褪色时间分别为5.9 s和5.4 s,着色效率最高可达146.7 cm^(2)/C,经200次弯折后仍具有较好的性能。     

工艺参数对磁控溅射WO_3薄膜电致变色性能的影响

本文采用磁控溅射法制备了用于电致变色器件的WO_3薄膜,用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对其物相组成、微观形貌以及电致变色性能进行了表征。结果表明:在溅射压强为2 Pa、氩氧比为60:20时所制备的WO_3薄膜厚度适中,且有利于离子的嵌入/脱出,而以此薄膜制备的电致变色器件光调制范围最大,褪色时间最短,着色效率达82.9 cm~2/C。     

乳液聚合法制备聚苯胺/聚乙烯醇电致变色材料

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂,在非有机溶剂的两相体系中以聚乙烯醇(PVA)为成膜助剂,采用现场乳液聚合法合成了可直接用于制备电致变色膜的聚苯胺(PAn)/PVA乳液。研究了PVA含量、苯胺(An)与DBSA的量比、氧化剂过硫酸铵(APS)与An的量比及反应温度对膜的电致变色性、导电性的影响。实验结果表明:在w(PVA)=4 3%、n(An)∶n(DBSA)∶n(APS)=0 86∶1∶0 86、反应温度为8℃时,所制得的PAn/PVA乳液可直接制成具有良好电致变色性的自支撑膜(电致变色响应时间小于0 5s,电导率可达2 69×10-4S/m)。     

聚苯胺微乳液合成及其电致变色性

用 (NH4) 2 S2 O8为氧化剂 ,在功能质子酸 水 正丁醇三元体系中 ,用微乳液法合成了聚苯胺。以聚苯胺的电导率和电致变色性能为标准 ,讨论了引发剂、DBSA、反应温度和反应时间对聚苯胺性能的影响 ,并对影响聚苯胺 /聚乙烯醇复合膜的性能因素作了初步探讨。结果表明 :与用常规乳液法合成的聚苯胺相比 ,用微乳液法合成的聚苯胺与聚乙烯醇所成的膜 ,其电导率提高了 2个数量级 ,电致变色性能也更好。     

基于摩擦电传感器的电致变色触感响应系统研究

本文基于摩擦电传感器(TES)设计了电致变色(ECD)器件的触感响应系统,通过外界接触压力作用,能够实现电致变色器件的实时控制。本论文中重点讨论了摩擦电发电机性能,电致变色器件的制备、性能及触控系统对电致变色器件的触控开关的响应机制及触控效果。研究结果表明基于摩擦电的电致变色触控开关系统能够实时控制基于聚苯胺电致变色器件变色,触控后聚苯胺由浅绿色变成墨绿色。本触控系统具有小型化、轻便、柔性可弯折等优势,其在机器人、人机交互等领域显示了潜在的应用前景。     

NIPS法制备PVDF中空纤维膜的研究进展

介绍了非溶剂致相分离(NIPS)法制备聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜的研究进展,其中包括:溶剂类型、PVDF树脂性能,添加剂类型,凝胶浴的类型和温度、后处理工艺等因素对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响。最后,对NIPS法制备PVDF中空纤维膜进行了总结和展望。     

PB/ITO-PET柔性电致变色薄膜制备及性能研究

柔性电致变色器件具有体积小、重量轻、可弯曲等优点,在可穿戴设备、曲面显示器、节能及自适应伪装等领域具有潜在应用前景。本工作以铁氰化钾、氯化钾、无水氯化铁为原料,采用电沉积方法在ITO-PET柔性基底上沉积普鲁士蓝(PB)制得PB/ITO-PET电致变色薄膜,并利用扫描电子显微镜、紫外光谱仪、电化学工作站对PB/ITO-PET电致变色薄膜微观结构和电化学性能进行分析表征。结果表明,电沉积时间为200 s时得到的PB/ITO-PET电致变色薄膜在700 nm波长处光吸收率达到0.755,且PB/ITO-PET电致变色薄膜可在较低电压(0.6 V/-0.3 V)下实现着色和褪色。其光调制范围为68%,着色/褪色响应时间分别为9 s/8 s,着色效率为108 cm2/C。PB/ITO-PET电致变色薄膜经1000次着色-褪色循环后光调制范围为68%,着色效率为100.3 cm2/C。PB/ITO-PET电致变色薄膜500次弯曲,着色效率为105.5 cm2/C,并经1000次着色-褪色循环后着色效率为91 cm2/C,光调制范围为65%。利用ITO-PET为离子存储层(对电极)、凝胶电解质和PB/ITO-PET为工作电极组装得到柔性电致变色器件,其光调制范围为53%,着色/褪色响应时间分别为13 s/18 s。     

热致相分离法聚偏氟乙烯微孔膜的制备与改性研究进展

本文综述了采用热致相分离(Thermally induced phase separation,TIPS)法制备聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)微孔膜的研究进展。从TIPS法制备PVDF微孔膜的成膜机理出发,阐述了单一稀释剂、复合稀释剂和不同改性方法对PVDF微孔膜结构与性能的影响,并介绍了TIPS法所制备PVDF微孔膜的在水处理工程中的应用情况。