快冷对PEO/LiClO_4固态电解质的晶型与导电性的影响

聚合物电解质的离子电导率是电解质的一个重要参数 ,与聚合物电解质中的非晶态的存在有很大的关系。在本文中 ,以X射线衍射 (XRD)、差热分析 (DTA)和交流阻抗 (Acimpedance)为研究手段 ,研究了快冷对聚合物电解质的晶型转变和对聚合物电解质室温离子电导率的影响。在快速冷却的条件下 ,质量比为1∶1的PEO/LiClO4聚合物电解质的室温离子电导率可达 1 6 1x 10 -7S/cm ,比慢冷处理的相同体系的室温离子电导率提高了 1个数量级。实验证明 ,快速冷却可破坏聚合物的结晶性 ,提高聚合物电解质的离子电导率。     

LCI-PEO/PLA固态聚合物电解质电导率的研究

针对聚氧化乙烯(PEO)聚合物电解质室温电导率较低的问题,设计掺杂液晶离聚物(LCI)改善PEO/PLA共混相结构以提高聚合物室温电导率。通过差示扫描量热分析、偏光显微镜技术、扫描电子显微镜技术、电化学阻抗测试等对其进行表征。结果表明:制备的固态聚合物电解质在较低的LCI掺杂下显示出显著的电导率改善。掺杂1.0wt.%LCI在17℃下电导率达到3.58×10~(-5) S/cm,相比于PEO电解质电导率提高了三个数量级。     

SiO_2掺杂（PEO）_8-LiClO_4固体电解质的性能研究

通过正硅酸乙酯水解得到的SiO2溶胶,掺杂于（PEO）8-LiClO4固体电解质体系中。得到厚度约为130μm性能良好的聚合物电解质薄膜,利用交流阻抗法测定聚合物电解质的电导率,通过红外光谱对聚合物电解质薄膜的基团状态进行分析研究。结果表明掺杂SiO2后（PEO）8-LiClO4固体电解质的室温电导率有很大提高,在SiO2质量分数为10%时最高,达到2.522×10-6S/cm;温度的升高有利于电导率的提升,电导率与温度关系遵循Arrhenius方程,在lgσ-1000/T曲线上以为PEO的熔点为转折点,体现为两条斜率不同的直线,在80℃时体系的离子电导率为6.852×10-6 S/cm。红外光谱、XRD分析表明,加入SiO2后PEO的结晶度降低,体系不定形相增加,有利于离子电导率的提高。对该电解质薄膜进行了透光率测定,表明各组分下该薄膜透光率基本保持在96%以上,确定了将其应用于电致变色器件的可能性。     

BMIMBF_4/P(MMA-VBIMBr)凝胶型离子液体聚合物电解质的合成与性能

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐(VBIMBr)为单体,通过自由基溶液聚合制备了无规共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯-1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐)[P(MMA-VBIMBr)],并以此聚合物为基体,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(BMIMBF4)为增塑剂,制备了BMIMBF4/P(MMA-VBIMBr)凝胶型离子液体聚合物电解质,采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)和电化学交流阻抗(EIS)等方法对聚合物和聚合物电解质的性质进行了研究。结果表明,聚合物电解质膜具有优良的热稳定性和机械强度;当BMIMBF4/P(MMA-VBIMBr)质量配比为2时,离子电导率高达2.77×10-3S/cm(20℃),且离子电导率随着温度的升高而迅速增加,电导率-温度曲线符合Arrhenius方程。     

增塑剂PC掺杂（PEO）_8-LiClO_4-SiO_2电解质体系的性能研究

以增塑剂碳酸丙烯酯（PC）作为掺杂物,混于（PEO）8-LiClO4-SiO2固体电解质体系中。得到厚度约为350μm性能良好的聚合物电解质薄膜,利用交流阻抗法测定聚合物电解质的电导率,通过XRD对聚合物电解质薄膜的物相结构进行分析研究。结果表明掺杂后（PEO）8-LiClO4-SiO2-PC固体电解质的室温电导率较（PEO）8-LiClO4-SiO2体系有了进一步提高,在PC质量分数为40%时最高,达到3.083×10-6 S.cm-1;电导率与温度关系遵循Arrhenius方程。温度的升高有利于电导率的提升,在80℃时体系的离子电导率为1.180×10-5 S.cm-1。XRD分析表明,加入PC后PEO的结晶度进一步减小,体系不定形相增加,有利于离子电导率的提高。     

碳量子点/聚环氧乙烷固态电解质的制备

针对聚氧化乙烷(PEO)基固态电解质室温电导率较低的问题，通过在PEO中掺杂碳量子点(CQDs)作为填料，制备出不同CQDs含量的PEO基固态电解质，通过差示扫描量热分析技术、X射线衍射技术、扫描电子显微镜(SEM)技术等对其进行表征。结果表明：与PEO基固态电解质相比，掺杂CQDs的PEO基固态电解质的结晶度有明显的下降趋势；通过电化学阻抗测试(EIS)得出，PEO-LITFSI-5%CQDs固态电解质在室温下的离子电导率为2.01×10^-5 S/cm,与PEO-LiTFSI-0%CQDs室温下的离子电导率相比，有明显的提升。     

含离子液体的凝胶聚合物电解质的导电行为研究

以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)为聚合物基体,制备了含离子液体1-甲基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐(EMIPF_6)和1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺盐(EMITFSI)的凝胶聚合物电解质,测试了电解质的电导率和阳离子迁移数,并基于自由体积理论的观点对电解质的导电行为进行了研究。结果表明,EMIPF_6-PVDF-HFP与EMITFSI-PVDF-HFP两种离子液体凝胶聚合物电解质,聚合物的分子链段运动对导电离子的迁移影响微小;logσ与1/T呈线性关系,上述两种电解质的导电行为服从阿伦尼乌斯方程,电解质的电导率主要靠自由离子的迁移;离子液体EMIPF_6、EMITFSI的加入促进了Li⁺的自由移动,显著提高了电解质的锂离子电导率。     

锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用

介绍了锂电池用聚氧化乙烯(PEO)基固态聚合物电解质的研究进展,论述了国内外在PEO改性、锂盐改进和制备PEO-无机复合聚合物电解质等三方面在提高其电导率、电化学稳定窗口和离子迁移数等性能进行的研究,综述了PEO基聚合物电解质的应用情况.     

Mn_3CoO_8复合纳米线改性PEO基全固态聚合物电解质

采用水热法和溶液浇铸法制备了复合纳米线-聚氧化乙(PEO)聚合物电解质。研究了不同纳米线的添加量对PEO基复合电解质表面形貌、离子电导率、电压窗口及循环稳定性的影响。研究表明,纳米线添加量在3%时性能最优,此复合固态电解质在60℃的离子电导率为9.1*10~(-5)S/cm,电压窗口达到4.7V,0.5C电流下循环100圈容量为143.7mAh/g,容量保持率达到96%。     

PEO在聚合物锂离子电池中的应用

聚氧化乙烯（PEO）可与锂盐形成具有离子导电性的络合物,但PEO的高结晶性使其与锂盐构成的固体电解质在室温下电导率很低,不能满足实际应用要求,因此需对PEO基固体电解质进行改性。简介PEO的特点和离子传导机理,重点介绍提高PEO基固体电解质室温导电性能目前所采取的措施,包括形成共聚物、生成交联聚合物、掺杂复合物盐、加入增塑剂、加入无机填料和制备侧链含PEO链段高聚物。     

一种双离子梳状聚合物电解质的合成与性能研究

以端基含有烯丙基侧链含有氯甲基的不饱和聚醚 (UPEO)与苯乙烯 (St)共聚 ,得到以聚烯烃为主链、PEO为侧链、侧链挂载氯甲基的梳状聚合物 (CPPC) ,CPPC与亚硫酸锂反应 ,合成了一种新型单离子梳状聚合物电解质 (CPPL)。研究发现该梳状聚合物电解质的玻璃化温度 (θg)取决于苯乙烯的配比和磺化反应效率。对比研究了CPPL和CPPL复合LiClO4而成的双离子梳状聚合物电解质(CPPL2 )的θg、热稳定性、电化学窗口和电导率。测定结果表明 :CPPL和CPPL2的室温电导率分别为1.3× 10 -4s/cm和 7.8× 10 -4s/cm。     

固态纳米复合聚合物电解质的离子导电性能研究

以PEO为基质,复配少量纳米无机填料及低分子乙氧化物,制备出了新型的固态纳米复合聚合物电解质膜,利用交流阻抗法测试了聚合物电解质的离子电导率,对离子导电性能进行了研究。采用CPE元件的模拟电路具有很好的适用性。结果表明当低分子乙氧化物的加入量超过80％时电解质膜的电导率大幅提高,并且PEGDME优于PEG300。电导率在LiPF6加量在O：Li为8：1时达到最大,随着LiClO4加量的增加持续增加,随无机盐加量增加电解质膜的成膜性能变差。用多微孔高比表面的纳米SiO2粒子复合有利于改善聚合物的电导率。聚合物电解质离子电导率对温度的依赖关系符合Arrhenius方程。     

PVDF/PEO/PS交联复合型凝胶聚合物电解质薄膜的制备及性能测试

采用相反转法和聚苯乙烯原位交联制备了一系列聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氧化乙烯(PEO)和聚苯乙烯(PS)交联复合型凝胶聚合物电解质薄膜,测定了它们的孔隙率、吸液率、离子电导率等性能,并通过扫描电镜对其形貌进行了分析。结果表明,PVDF-30%(PEO/PS)薄膜中当PS含量达到PEO/PS总含量的25%时薄膜具有较高的孔隙率、吸液率和电导率,孔隙率达到67.4%,吸液率高达184.3%,离子电导率为4.4×10~(-3)S/cm。     

PEO基聚合物复合电解质的制备及性能研究

将不同含量的单宁酸加入到聚环氧乙烷(PEO)和双三氟甲磺酰胺亚胺锂(LiTFSI)体系中,采用流延法来制备聚合物电解质膜.在氢键的作用下破坏PEO的结晶度来提高聚合物电解质的离子电导率.通过X射线衍射、差示扫描量热仪、热重分析仪、力学性能、表面形貌以及交流阻抗法等对聚合物电解质膜进行表征.结果表明,随着单宁酸(TA)含...     

LLZO基夹层混合固态电解质的制备及性能研究

采用旋涂法在Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)基体上涂覆PVDF基聚合物膜，制备得到LLZO基夹层混合固态电解质，以改善LLZO与锂金属负极之间接触性差的问题。通过控制不同的旋涂转速，获得了表面光滑平整、无褶皱的聚合物膜；并从PVDF电解质溶液中双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)含量、夹层混合固态电解质放置时间及温度3个方面研究其对夹层混合固态电解质离子电导率的影响。结果表明：当m(PVDF)∶m(LiTFSI)=4∶1时，夹层混合固态电解质离子电导率为4.40×10^-5S/cm；室温下放置20 d后，离子电导率减小至1.70×10^-5S/cm，且离子电导率随温度的升高而增大，90℃时为7.07×10^-5S/cm。     

聚氧化乙烯-蒙脱土复合聚合物电解质室温电导率的研究

采用溶液浇铸法对蒙脱土与聚氧乙烯、LiClO4进行复合制备了聚合物电解质膜。用X射线衍射对蒙脱土及电解质膜进行了结构表征。采用交流阻抗法对复合型电解质膜的离子电导率进行了测试。结果表明：一定量的蒙脱土可以使（PEO）16LiClO4的离子电导率提高几倍。蒙脱土对基体离子电导率提高程度的不同取决于蒙脱土的含量。     

Li+电池固态聚合物电解质研究进展

固态聚合物电解质具有高安全性、高成膜性和黏弹性等优点,并与电极具有良好的接触性和相容性,是实现高安全性和高能量密度固态Li⁺电池的重要电解质体系。然而聚合物电解质室温离子电导率较低（10^-8~10^-6 S·cm^-1）,不能满足固态聚合物电池在常温运行的需求。因此,在提高离子电导率、机械强度和电化学稳定性等本征属性的基础上,同时探究改善电解质/电极的界面处及电极内部的离子输运是研发固态聚合物Li⁺电池面临的关键问题。主要从改性聚合物电解质用以提高Li⁺电池电化学性能的角度出发,综述了凝胶聚合物电解质、全固态聚合物电解质和复合固态电解质中的离子输运机制及其关键参数,总结了近年来聚合物电解质的最新研究进展和未来的发展方向。     

PEO基聚合物电解质的研究进展

聚合物电解质是解决商业化锂离子电池安全性问题的一条有效途径。聚环氧乙烷类(PEO)具有良好的热稳定性和电化学稳定性,是一种有发展潜力的聚合物电解质骨架组分。介绍了PEO基聚合物电解质的导电机理,并对其在国内外的研究动态进行了综述,主要介绍了几种提高电导率的方法和新型PEO基电解质体系。最后对PEO基聚合物电解质的研究进行了展望。     

一种含有推-拉电子基团的水溶性大π共轭高分子的合成与表征

通过5步法合成了一种含推-拉电子基团、窄能隙(Eg=1 63～1 87eV)、大π共轭高分子———聚[(3 乙酰基吡咯) 2,5 二(对二甲氨基苯甲烯)](PAPDMABE)。该聚合物能溶于多种极性有机溶剂和酸性水溶液,在c(HCl)=0 5mol/L的水溶液中溶解度为0 72～0 81g/mL。采用氢核磁谱、傅里叶红外光谱、紫外-可见光谱、分光光度计等分析手段对反应中间产物、聚合物PAPDMABE及其前聚物聚[(3 乙酰基吡咯) 2,5 二(对二甲氨基苯甲烷)](PAPDMABA)进行了分析。通过碘掺杂和w(H2SO4)=98%的浓硫酸掺杂处理,PAPDMABE的电导率提高了3～4个数量级,分别为1 2×10-6S/cm和4 3×10-5S/cm。     

浸没沉淀法制备多孔聚合物电解质膜及其性能

先以偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物(PVDF–HFP)作为成膜物质、丙酮作为溶剂,采用浸没沉淀法制得多孔聚合物膜,再将多孔膜浸入含有1 mol/L LiPF₆的碳酸乙烯酯(EC)-碳酸二甲酯(DMC)-碳酸甲乙酯(EMC)的离子液体电解液中获得多孔聚合物电解质膜(PPEM)。研究了PVDF–HFP质量分数和凝固浴温度对PPEM吸液率、离子电导率和电化学稳定窗口的影响。结果表明,当聚合物溶液的PVDF–HFP质量分数为20%、凝固浴温度为25℃时,所得的PPEM电化学稳定窗口为5V,吸液率达到40.2%,但离子电导率为1.52×10^-4 S/cm,有待进一步提高。