PVDF-HFP基复合多孔聚合物电解质膜的研制

聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)多微孔膜在锂离子电池领域中具有很好的应用前景.采用Bellcore制膜法,用纳米材料对PVDF-HFP为基质的聚合物微孔膜材料进行了改性.利用XRD,SEM,交流阻抗等测试手段对电解质膜的晶体结构、微观形貌、电化学性能等进行了表征.结果表明:改性后聚合物电解质膜的孔隙率增加、结晶度降低,PVDF-HFP/SiO2和PVDF-HFP/Al2O3聚合物电解质隔膜的电导率(20℃)分别达到2.762×10-3S/cm和3.517×10-3S/cm,相应的离子迁移数分别为0.80和0.82.     

纳米SiO2/LiClO4/PVDF-HFP复合凝胶聚合物电解质的制备及其电化学性能

为了解决液态电解质锂离子电池存在的安全性问题,以偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物(PVDF-HFP)为基体,通过加入高氯酸锂(LiC1O4)、增塑剂(碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯)、纳米二氧化硅等,制备出了具有高电导率的复合凝胶聚合物电解质.用X射线衍射仪测试聚合物电解质的结构,用交流阻抗法测定其电导率,用线性伏安扫描法研究了该聚合物电解质体系的电化学稳定性,并以其为电解质制备成锂离子电池进行充放电测试.结果表明,在20℃时复合凝胶聚合物电解质的电导率最高可达7.56×10-3S/cm,该电解质在4.6 V以下电化学窗口稳定,以其为电解质的锂离子电池具有良好的电化学性能,说明纳米SiO2/LiC1O4/PVDF-HFP复合凝胶聚合物电解质能满足锂离子电池的应用.     

聚醚侧链型聚硅氧烷对含氟聚合物凝胶锂离子电解质膜性能的影响

通过浸没沉淀相转化法制备了具有类似孔结构的聚醚侧链型聚硅氧烷(PDMS-g-(PPO-PEO))改性的聚偏氟乙烯(PVDF)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)多孔骨架,经电解液活化后得到凝胶电解质膜,研究了PDMS-g-(PPO-PEO)对含氟聚合物凝胶电解质膜性能的影响。由改性PVDF和PVDF-HFP骨架被电解液活化制备的聚合物凝胶电解质膜,离子电导率分别达到2.2×10-3和1.7×10-3S/cm,综合分析凝胶电解质膜中电解液稳定性和膜的电化学性能发现,PDMS-g-(PPO-PEO)对PVDF骨架的改性效果明显优于PVDF-HFP骨架,共混改性后PVDF可代替PVDF-HFP作为隔膜作为锂离子电池凝胶电解质膜。     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯-六氟丙烯多孔膜及其在聚合物锂离子电池中的应用

采用热致相分离技术成功制备出聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP))多孔膜,相图分析表明,PVDF-HFP/环丁砜体系发生固-液分相.SEM显示膜由球晶和丝状结晶组成.随聚合物浓度增加,多孔膜的结晶度、孔隙率以及平均孔径均降低,由多孔膜制得的凝胶聚合物电解质膜,其吸液率和电导率也降低,但多孔膜的力学性能提高.所有样品在20℃时的电导率超过2×100-3/cm,电化学窗口大于4.5 V.     

PVDF-HFP基聚合物电解质膜的制备及性能表征

采用相转化法制备了PVDF-HFP基多孔聚合物电解质,研究了PVDF-HFP的溶解温度、溶剂用量以及非溶剂用量等因素对聚合物电解质性能的影响,分别采用交流阻抗法和稳态电流法测定了聚合物电解质膜的离子电导率和离子迁移数,并通过扫描电镜观察了多孔聚合物膜的表面形貌.研究表明,制备PVDF-HFP多孔聚合物电解质膜的合适条件为:溶胶温度50~60℃、溶胶时间2 h、溶剂与PVDF的质量比为9~11、非溶剂与PVDF的质量比为0.5~0.25.该条件下制得的多孔聚合物电解质膜的孔隙率达到70%左右、离子迁移数在0.3左右、室温离子电导率达到1.6×10-3S.cm-1.     

电致变色器件关键材料凝胶聚合物电解质研究进展

凝胶聚合物电解质是构成电致变色器件(ECD)的关键材料,其在器件中作为电极间的传导介质,为电致变色反应提供补偿离子。利用不同基体材料制备的凝胶聚合物电解质对提高电致变色器件性能具有重要影响。综述了聚环氧乙烷(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)及生物材料作为凝胶电解质聚合物基体的导电机理。阐述了它们作为电致变色器件电解质层对离子电导率、透光度、电致变色性能的影响。最后对凝胶聚合物电解质未来发展趋势进行了展望。     

含PVDF-HFP多孔骨架和交联PEG的锂离子凝胶膜制备与性能

锂离子导电膜是锂离子电池的核心材料,研究了以可溶胀聚合物多孔膜作为骨架、在其孔道内填充凝胶结构而制备的锂离子导电膜.首先采用溶液相转化法制备了聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)(PVDF-HFP)多孔膜,然后将多孔膜浸入含有锂盐、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和过氧化苯甲酰的碳酸酯溶液吸收电解液,再加热引发PEGDA中双键交联得到具有多孔骨架和交联PEG的锂离子凝胶聚合物电解质膜(Li-GPEM).失重、力学和及电化学性质分析表明,所制备的Li-GPEM的电导率为2.25mS/cm,综合性能优于PVDF-HFP多孔膜吸附液态锂盐溶液的体系和共混凝胶膜体系.     

聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物电解质的化学改性研究进展

主要介绍了近年国内外锂离子电池聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物电解质的化学改性研究进展。对组成聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物电解质的隔膜、增塑剂、锂盐的研究现状及机理做了总结,并展望了聚合物电解质的发展前景。     

氟聚合物

一、前言自从50多年前首次发现氟聚合物——聚四氟乙烯以来,已经开发出了许多氟聚合物。由于其具有热稳定性高,化学惰性大的特性,使之得到广泛的应用:制成人造关节和血液容器;掺有氟聚合物的纺织品能防油、防水并且抗污染;制作高分子电解质和电绝缘材料;可做润滑油或润滑脂;应用于透镜及光导纤维;可加工制作运动衣及空间飞行服装;另外在轴承、阀门及垫片中也都使用氟聚合物。     

湿法制备聚偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物隔膜的研究

采用湿法以PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)为本体聚合物制备了聚合物锂离子电池用隔膜.正交实验结果分析表明,工艺条件中静置时间和水浴温度为主要影响因素,并研究了这两个因素对隔膜形貌和电化学性能的影响.采用交流阻抗技术和PC(碳酸丙烯酯)浸入实验分别测定了隔膜的电导率和吸液率.采用最佳的工艺条件:搅拌温度/静置时间/空气湿度/水浴温度为55℃/10min/45%/40℃制备的聚合物隔膜装配电池,首次充放电效率为87%,放电比容量335mAh/g,充电比容量291mAh/g,表现出良好的电化学性能.     

锂离子电池凝胶聚合物电解质制备技术进展

综述了近几年锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备技术进展,主要介绍了溶液浇铸法、倒相法和现场聚合等工艺的优缺点。现场聚合工艺流程简单、产品成本低,有极其广阔的发展前景。通过添加无机纳米粒子改善凝胶聚合物电解质的性能是目前的研究热点和发展趋势。     

PEO类聚合物基体的改性及其高性能电解质材料研究的新进展

聚氧化乙烯(PEO)是聚合物电解质传统的基体材料,它最大的优势在于在不添加任何增塑剂的情况下,可以与锂盐形成稳定的络合物,但PEO易于结晶,使离子电导率降低。研究表明:采用共混、接枝、共聚、交联以及与无机物复合等方法对PEO进行改性,可以进一步提高此类聚合物电解质的性能。重点对PEO类聚合物基体的改性及其高性能固体聚合物电解质材料研究的新进展进行介绍,并对其研究前景做了展望。     

锂离子电池用固体聚合物电解质的最新进展

全固态聚合物电解质由于其突出的安全性能,在锂离子电池中具有潜在的应用前景,其研究备受关注.本文综述了锂离子电池用全固态聚合物电解质的最新研究进展.主要关注的是电化学性能,尤其是室温附近的离子电导率.对性能较好的聚合物固体电解质体系进行了概述.     

基于促进传递机理的烯烃/烷烃分离用固体聚合物电解质膜的研究进展

对膜法烯烃/烷烃分离技术的现状进行了总结,论述了膜法促进传递分离烯烃/烷烃的机理、研究进展及存在的问题.分析了固体聚合物电解质膜对烯烃/烷烃分离性能的影响因素,探讨了固体聚合物电解质中高分子材料和烯烃载体对膜性能的影响,阐述了烯烃载体Ag+的中毒及再生过程和烯烃渗透的时间依赖性.     

锂离子二次电池固体电解质材料发展现状及展望

简述了锂离子二次电池的发展、组成及工作原理。重点介绍了锂离子二次电池中聚合物电解质分类,导电原理、性能以及发展方向。作为新型锂离子电池的电解质材料,聚合物电解质的性能较液体电解质有更大的发展潜力。     

电致变色器件用聚合物电解质材料的研究进展

阐述了电致变色器件的工作原理、各层材料组成及其特点，着重讨论了聚合物电解质层的种类和其性能特点，评述了电致变色器件用聚合物电解质材料的最新研究进展，并展望了其应用前景和发展方向。     

聚氧化乙烯-聚硅氧烷基离子液体复合聚合物电解质的研究

通过对不同聚硅氧烷(PDMS)含量的聚氧化乙烯-聚硅氧烷(PEO-PDMS)聚合物电解质电化学性能的测试,确定出PDMS最佳添加量,并以此聚合物配比为基体,通过复合不同质量分数的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([BMIM]TF-SI)或N-甲基、丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐(PP13TFSI),制备得到不同体系的离子液体复合聚合物电解质膜。离子液体的加入可显著提高聚合物电解质的室温电导率,样品PPP-100%室温电导率达到5.6×10-4S/cm。同时,样品均具有良好的热学和电化学稳定性。通过两种体系聚合物电解质性能对比得知,PP13TFSI离子液体复合聚合物电解质具有更优性能,有望作为新型电解质材料应用在锂离子电池中。     

The effect of fumed silica in the polymer gel electrolyte on the cycle efficiency of lithium deposition/striping process

Polymer gel electrolyte with addition of fumed silica was prepared by the UV polymerization of methyl methacrylate, oligomer of ethyl glycol dimethacrylate and liquid electrolyte. The effect of fumed silica on the cycle efficiency of lithium deposition/striping at stainless steel (SS) electrode was researched by cyclic voltammetry (CV), FTIR and electrochemical AC impedance. The addition of fumed silica in the polymer gel electrolyte can enhance the retention ability of liquid electrolyte and it can trap impurities in the polymer gel electrolyte. The silica is interactive with carbonyl group (C=O) of the solvent and polymer matrix. All of them are beneficial to the cyclic efficiency of lithium deposition/striping at SS electrolyte, which is confirmed in the CV.     

锂盐对交联PPCMA聚合物电解质性能的影响

以二氧化碳(CO2)、环氧丙烷(PO)和马来酸酐(MA)三元共聚反应合成聚甲基乙撑碳酸酯马来酸酐(PPCMA),再经交联和浸渍电解液活化,制备了性能优良的PPCMA凝胶聚合物电解质。研究发现,随着交联剂过氧化二异丙苯(DCP)的增加,交联PPCMA的玻璃化转变温度升高,热稳定性增强,PPCMA凝胶聚合物电解质的离子电导率先增加后减小,当DCP用量为1.2%、LiClO4浓度为1.1mol/dm3、LiBOB质量分数为1.3%时,PPCMA凝胶聚合物电解质的室温离子电导率达到最大值1.47×10-2S/cm。Li/PPCMAGPE/LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2聚合物锂离子电池的首次放电容量为115.3mAh/g。     

增塑盐改性准固态电解质染料敏化纳米晶太阳能电池

实验使用一种增塑性试剂—双（三氟甲基磺酰）亚胺锂改性PEO-PVDF基聚合物电解质设计并制备了一系列不同浓度双（三氟甲基磺酰）亚胺锂[LiN（SO2CF3）2,LiTFSI]改性的PEO基聚合物电解质。在聚合物电解质中LiTFSI起着增塑剂的作用,经其改性后,聚合物电解质的玻璃化转变温度降低,有利于高分子链段运动和离子传输,进而提高离子的电导率。最终对经增塑盐改性的电解质的特性及其所组装的染料敏化纳米晶太阳电池的光电转换性能进行了研究。