聚偏氟乙烯基聚合物电解质接枝改性研究进展

聚偏氟乙烯基聚合物是锂离子电池用聚合物电解质较理想的基质材料,但也存在结晶度高、亲液性差等问题。主要综述了采用γ射线、电子束、紫外等辐射,原子转移自由基聚合及溶液接枝聚合等方法接枝苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、三丙烯乙二醇醚醋酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚乙二醇等对聚偏氟乙烯基聚合物电解质的改性研究进展。接枝改性后的聚偏氟乙烯聚合物电解质对电解液的亲和性、离子电导率、电化学稳定性和循环性能都有一定程度的提高。     

锂离子电池用固态偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物电解质的研究进展

固体聚合物电解质具有质轻、安全、易加工等优点,在锂离子电池中具有极大的应用价值.综述了以偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)共聚物为基的聚合物电解质的研究工作,介绍了PVDF-HFP固体电解质的制备方法,分析了影响此聚合物电解质性能的因素,并讨论了PVDF-HFP电解质的改性措施,对今后的发展方向作了简要展望.     

聚合物驻极体材料研究的新进展

综述了几种电活性聚合物近年来的迅猛发展状况。其中之一是空间电荷型聚合物压电膜，例如聚丙稀蜂窝膜(PP cellular)和聚四氮乙烯多孔膜(porous PTFE)，它们呈现出高达200～600pC／N的压电d33系数。另一类是经缺陷结构修正的弛豫铁电聚合物偏氟—三氟乙烯共聚物，它们在150MV／m的电场作用下可能诱导出约5％的高应变量和1J/cm^3的高弹性能密度。而全有机复合材料则且现出十分高的介电系数(＞900)，和在13MV／m的较低电场下形成的2％的高应变量及接近1GPa的高弹性模量。     

掺杂纳米SiO2粉末的微孔型聚合物电解质研究

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。     

改性硅藻土/聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物插层结构多孔聚合物电解质的制备及电化学性能EI北大核心CSCD

采用聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物[P(VDF-HFP)]为基体,掺杂不同质量分数的表面改性硅藻土,通过浇铸-热压法制膜。利用扫描电镜、X射线衍射、热重-差示扫描量热法、交流阻抗法等测试手段对电解质膜的物理和电化学性能进行了表征与测试。实验表明,添加2%改性硅藻土的聚合物电解质膜相比于纯聚合物电解质膜的孔隙率、吸液率和热稳定性都有所提高,结晶度降低,界面稳定性极大改善,电导率(30℃)和电化学稳定窗口分别达2.90 mS/cm和5.5V。表明在聚合物基体中嵌入高开孔结构的硅藻土构成插层结构的方案具有取代造孔剂制膜方法的可能性。     

聚偏氟乙烯基交联凝胶聚合物电解质的制备及性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,三嵌段共聚物聚苯乙烯-聚环氧乙烷-苯乙烯(PS₂₅-PEO-PS₂₅)为添加剂,通过相转化法和傅-克烷基化反应制备了超交联PVDF/PS₂₅-PEO-PS₂₅共混多孔聚合物膜(CPMs),CPMs浸泡电解液活化后得到交联凝胶聚合物电解质(CGPEs)。系统研究了PS₂₅-PEO-PS₂₅的添加量对CPMs结晶性和热稳定性以及对CGPEs电化学性能的影响。X射线衍射分析和差示扫描量热法测试结果表明,PS₂₅-PEO-PS₂₅的添加明显降低了CPMs结晶性和熔点;扫描电子显微镜测试显示,经300℃热处理后的CPMs仍保留有大量孔结构;离子电导率和充放电性能测试结果表明,当PS₂₅-PEO-PS₂₅添加量为30%时,CGPE-30%室温下的离子电导率达到最高为2.11 mS/cm,并且在0.1 C下循环50次后,容量几乎没有出现衰减,展现出优异...     

新型铁电共聚物--偏氟乙烯-六氟丙烯的研究

偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物是PVDF家族备受关注的新成员,因为这种共聚物薄膜具有显著的电活性,如铁电性、压电性和热释电性,特别是其电致伸缩系数可高达1700pm/V.综述了近年来国内外这种新型铁电共聚物研究的现状和进展.     

干／湿相转化法制备偏氟乙烯—六氟丙烯共聚物对称微孔膜

用干／湿相转化成膜法制备了偏氟乙烯－六氟丙烯共聚物（PVDF－HFP）为基材的对称微孔膜,该膜可用于塑料锂离子电池的聚合物电解质,通过扫描电镜,孔隙率和湿膜电子导率,主要考察了成膜工艺中干态处理的环境因素,温度和温度对所制微孔膜的形态和性能的影响,研究结果表明,在较低的温度湿度下干态处理铸膜液,易形成小颗粒为主的对称性微孔膜;而在较高的温湿度下随处理时间的延长,形成的微孔膜从有致密皮层的不对称结构转变为对称有缺陷海绵体结构,采用FT－IR研究了成膜机理,证明铸膜液压低温处理后形成了γ晶型的结晶结构。     

两亲聚合物的合成及其在聚偏氟乙烯膜改性中的应用

利用异佛尔酮-二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)和乙二醇(EG)合成了一种新型的聚氨酯丙烯酸酯大分子单体,并进一步与甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合,制备了一种既含有相对疏水链段、又含有相对亲水链段的两亲聚合物.最终产物添加到聚偏氟乙烯(PVDF)原材料中通过L-S相转化法制得聚合物分离膜.通过FT-IR表征了大分子单体的结构,GPC测定了两亲聚合物的分子量;通过纯水渗透通量、对牛血清蛋白(BSA)的截留率、接触角测定和耐污染性实验表征了超滤膜的性能.实验表明,两亲聚合物占聚合物质量分数的5%时,膜的纯水渗透通量由23.4 L/(m2.h)提高到78 L/(m2.h),而截留性能基本保持不变.在两亲聚合物质量分数从0~15%变化范围内,接触角由79°降至62°.膜通量衰减实验表明改性后膜的耐污染性得到提高.     

聚合物结构对凝胶聚合物电解质热稳定性的影响

为探索聚合物结构对相应凝胶电解质稳定性，特别是中低温热稳定性的影响，本研究对于丙烯碳酸酯／高氯酸锂分别与PMMA、PMA、丁腈胶以及PVDF制备的凝胶电解质，进行了热失重和等温热失重的研究。结果表明，由PMMA和PMA形成的凝胶电解质的热稳定性都较好，优于丁腈胶为基材的体系。由PVDF形成的凝胶电解质由于不断晶化，导致对电解液的保持能力欠佳，用添加PMMA的方法改善了其热稳定性。     

聚合物复合膜的制备及吸液性能研究

将聚丙烯（PP）微孔膜浸渍于偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）／增塑剂／丙酮混合浆液中,通过改变PVDF—HFP含量、DBP含量和增塑剂种类,制备了一系列聚合物复合膜,并以正丁醇为介质,测量了复合膜的吸液率．结果显示：PVDF-HFP的质量分数为4％[m（PVDF-HFP）：m（DBP）=1：1]及以DBP为增塑剂的浆液处理PP多孔膜得到的复合膜具有较高的吸液率;复合膜吸液率也随DBP含量的增加而增加．     

基于氟代喹喔啉的共轭聚合物及其光伏性能

氟代喹喔啉(FTQ)是一种氟代结构的受体单元,可以用于构筑D-A型聚合物,并应用于聚合物太阳电池的给体材料。文中探索了一种新的起始原料合成氟代喹喔啉单体,并分别和齐聚四噻吩单体(4T)、单噻吩单体(1T)共聚,得到了2个新型聚合物PFTQ-4T和PFTQ-1T,表征测试了它们的相对分子质量、热性能、紫外吸收、能级结构以及光伏性能。2个聚合物的能量转化效率分别为0.73%和1.28%,较低效率主要是2个聚合物较低的LUMO能级所导致。     

辐照剂量对偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物结构和性能的影响

采用凝胶含量、凝胶渗透色谱、核磁共振波谱、差示扫描量热分析、热重分析、拉伸性能等表征手段,研究不同辐照剂量(60 kGy, 90 kGy, 120 kGy, 160 kGy和200 kGy)对辐照交联的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))的结构、热性能和力学性能的影响。结果表明,在60～200 kGy辐照范围内,随着辐照剂量的增大,P(VDF-HFP)中凝胶含量增加、交联度增加,而可溶解的未交联部分相对分子质量及其分布均减小;P(VDF-HFP)的熔融温度和热分解温度均降低,600℃残炭量增加;P(VDF-HFP)的力学性能在辐照剂量60 kGy时显著改善,且断裂伸长率随辐照剂量的增加而降低。本研究对P(VDF-HFP)形状记忆材料的性能提升和应用提供了有力的理论支持。     

链结构对偏氟乙烯铁电共聚物介电性质的影响

用改进的介电松弛谱仪(精度 2‰)测定了 VDF(52)/TrFE(48)和VDF(47.5)/TrFE(47.5)/HeFP(5)在-120—140℃,10~(-2)-10~4Hz 范围的复数介电常数。介电松弛研究结果显示5mol%的 HeFP 导致三元共聚物 T_c 下降(30℃),非晶松弛强度减弱,T_g 降低(3℃),并引起局域松弛活化能升高(10.1kJ/mol),松弛时间增长。     

直接挥发法制备无纺布增强型聚合物电解质

以N,N-二甲基-甲酰胺(DMF)为溶剂, 采用直接挥发法制备无纺布增强型聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)聚合物电解质, 并以锂为负极制备了聚合物电池.用扫描电子显微镜、交流阻抗和循环伏安对所制聚合物膜性能进行了表征,用充放电实验对所制聚合物电池电化学性能进行了测试.实验结果表明,直接挥发法制得的聚合物膜孔穴丰富,微孔呈蜂窝状,吸液率为280%,电化学稳定窗口为4.5V,浸取电解液后室温离子电导率为1.5mS/cm;以LiCoO2为正极制得的聚合物电池0.1C充放电, 放电平台为3.9V左右, 首次放电容量为137.5mAh/g,20次循环后容量保持在134mAh/g以上,充放电库仑效率高于95%,0.5C放电时放电平台为3.7V,0.5和1C放电分别能保持0.1C放电容量的96%和93%.     

界面聚合法改性聚偏氟乙烯膜的制备与表征

通过界面聚合法对聚偏氟乙烯膜进行表面改性。并利用红外光谱,接触角,扫描电镜等检测手段对基膜和改性膜分别进行表征。研究结果表明,经过改性,聚哌嗪酰胺功能层成功地聚合到功能层表面。改性后,膜的亲水性大大增强,抗污染性提高。     

PVDF/PMMA/PEG型聚合物隔膜的制备

为提高锂离子电池聚偏氟乙烯(PVDF)基聚合物隔膜对电解液体系的亲和性和导电性,引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与聚偏氟乙烯(PVDF)进行共混,并添加有机增塑剂聚乙二醇PEG-400对PVDF基聚合物隔膜进行改性研究。采用先干法后湿法的相转化方法制备PVDF/PMMA/PEG型聚合物隔膜。通过对制备的聚合物隔膜的孔隙率、吸液率、微观形貌和电化学性能的分析研究,确定制膜的最佳工艺条件为聚合物占溶剂质量百分比为8%,PVDF∶PMMA=7∶3,增塑剂含量为30%,非溶剂含量为3%,反应温度为45℃,在此最佳工艺条件下制备的PVDF/PMMA/PEG隔膜的离子电导率可达2.848 m S/cm,对电解液体系的亲和性和导电性得到显著提高。     

单轴取向乙烯-三氟氯乙烯共聚物纤维结晶结构与性能表征

以乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)为成纤聚合物,采用熔融纺丝技术制备了单轴取向ECTFE纤维,借助X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、力学性能测试、蠕变性能测试等分析了所得纤维的结晶结构、热性能、力学性能和抗蠕变性能等。结果表明:单轴取向ECTFE纤维具有良好的结晶性能,结晶属六方晶系,结晶取向度约90%;纤维力学性能、耐热性、抗蠕变性以及耐化学试剂性能优异。