复合聚合物电解质的导电行为及电导率的测定

研究了乙烯碳酸酯（EX）增塑的（PEO）16LiClO4-EC复合聚合物电解质交流阻抗谱图，提出了不锈钢电极／聚合物电解质／不锈钢电极这种结构在交流阻抗测试分析中具有普适性的模拟等效电路，并且根据等效电路中元件拟合值测定出复合聚合物电解质体系在不同EC增塑量及温度时的电导率，用复合聚合物电解质体系中各组分之间的相互作用解释了EC对聚合物电解质电行为的影响，在低EC含量的复合聚合物电解质体系中，电导率和温度的关系在低温时符合Arrhenius方程，在高温时符合Vogel-Tamman-Fulcher(VTF)方程；而当EC含量大于20％时，电导率和温度的关系在实验温度范围内符合VTF方程。     

偶联剂原位改性SiO2提高PEO/LiClO4/SiO2电导率

偶联剂原位改性SiO2提高PEO/LiClO4/SiO2电导率;PEO;聚合物电解质;偶联剂;SiO2;电导率     

PEO-LiClO_4-ZSM5复合聚合物电解质II.ZSM-5对离子电导率的影响

通过XRD ,DSC ,FT IR和SEM等方法对PEO LiClO4 ZSM5复合电解质进行了研究 ,结果表明ZSM 5可以有效地降低PEO LiClO4 ZSM5复合电解质中PEO的结晶度和玻璃化温度 ,从而提高其低温区域的离子电导率 .温度高于PEO的结晶熔融温度后 ,复合电解质离子电导率的提高则是由于在ZSM 5表面形成了有利于Li离子迁移的导电通道所引起的 .较高的离子电导率和较宽的电化学稳定窗口表明PEO LiClO4 ZSM5复合电解质在全固态锂离子二次电池领域具有良好的应用前景 .     

PEO基纳米复合聚合物电解质电化学性质的研究

以PEO8 LiClO4作母体,纳米SiO2为填料,制成PEO8 LiClO4 SiO2(x%)系列复合聚合物电解质,测定这该电解质的电导率、锂离子迁移数和电化学稳定窗口,并对其晶态结构作差热分析表征.结果表明,纳米SiO2的引入,显著提高了电解质的电导率,在22℃时达到4.3×10-5S·cm-1.此外,还探讨了填料对复合聚合物电解质电导率提高的影响机理.     

原位复合法制备(PEO)8LiClO4/TiO2聚合物电解质的研究

以聚氧化乙烯/高氯酸锂复合物[(PEO)8LiClO4]为基体,通过钛酸丁酯的水解缩合反应在其中原位生成TiO2,制备了(PEO)8LiClO4/TiO2复合聚合物电解质,采用SEM、DSC和交流阻抗方法研究了聚合物电解质的形态、玻璃化转变温度(Tg)、结晶度(Xc)和离子导电性能.结果表明原位生成的TiO2在基体中分散均匀,加入TiO2后聚合物电解质体系的Tg和Xc均有所降低,而电导率明显提高,当TiO2添加量为ω=0.05时电导率达到最大值5.5×10-5S·cm-1(20℃).     

PEO/LiClO_4纳米SiO_2复合聚合物电解质的电化学研究

将实验室制备的纳米二氧化硅和市售纳米二氧化硅粉末与PEO LiClO4复合 ,制得了复合PEO电解质 .它们的室温离子电导率可比未复合的PEO电解质提高 1～ 2个数量级 ,最高可以达到 1 2 4× 10 - 5S cm .离子电导率的提高有两方面的原因 :一是无机二氧化硅粉末的加入抑制了PEO的结晶 ,是二氧化硅粉末和聚合物电解质之间形成的界面对电导率的提高也有一定的作用 .在进一步加入PC EC(碳酸丙烯酯 碳酸乙烯酯 )混合增塑剂后制得的复合凝胶PEO电解质 ,可使室温离子电导率再提高 2个数量 ,达到 2× 10 - 3 S cm .用这种复合凝胶PEO电解质组装了Li|compositegelelectrolyte|Li半电池 ,并测量了该半电池的交流阻抗谱图随组装后保持时间的变化 ,实验观察到在保持时间为 144h以内钝化膜的交流阻抗迅速增大 ,但在随后的时间内逐渐趋于平稳 ,表明二氧化硅粉末的加入可以有效地抑制钝化膜的生长     

高氯酸锂-乙酰胺/乙烯脲体系的二元熔盐电解质

制备了高氯酸锂与乙酰胺和乙烯脲形成的二元低温熔盐电解质，采用差示扫描量热法、交流阻抗法和循环伏安法分别对其热学、电化学性质进行了研究.测试结果表明,高氯酸锂-乙酰胺体系具有较好的热稳定性和高的电导性，配比n（LiClO4）:n（Acetamide）=1.0:5.5的样品室温（25 ℃）电导率为1.25×10－3 S•cm－1，80 ℃电导率为1.15×10－2 S•cm－1;其电化学稳定电位窗近3 V左右.     

相态结构对聚氧化乙烯/丁二腈/高氯酸锂复合电解质室温电导率的影响

采用聚氧化乙烯(PEO)、丁二腈和高氯酸锂(LiClO4)的复合电解质体系, 制备了一系列不同配比的PEO/SN/LiClO4复合电解质, 对其室温电性能和相态结构进行了表征, 并探讨了相态结构对室温电导率的影响.     

含烷氧磺酸锂盐及对称星形醚的聚环氧乙烷基聚合物电解质的制备及电化学性能

合成了低聚度烷氧磺酸锂盐（LiSA(EO)n)和对称星形醚（STEO）增塑剂,并制备了聚环氧乙烷（PEO）基聚合物电解质。 研究了PEO16+LiSA(EO)n体系的锂离子迁移数和电导率与锂盐结构的关系,实验结果表明,LiSA(EO)n代替LiClO4作为锂盐时,其电导率得到提高,而且聚合物电解质的锂离子迁移数随着烷氧磺酸锂盐阴离子体积的增大而增加,并且其中PEO16+LiSA(EO)2体系的锂离子迁移数达到0.35。 STEO可明显地提高PEO16-LiSAEO-STEO体系的电导率,PEO16-LiSAEO-20%STEO室温电导率可达到0.5×10-4 S/cm。 通过DSC实验结果表明,STEO的加入,可有效降低聚合物电解质体系的熔融温度和结晶度,PEO16-LiSAEO-20%STEO电化学稳定窗口在4.4 V以上,可满足锂电池的应用要求。     

PEO与Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3络合的离子导体聚合物电解质

将实验室经固相反应的精细Li1．3Al0．3Ti1．7(PO4)3盐与聚氧化乙烯(PEO)按照不同，nEO／nLi摩尔比，通过溶液浇铸法制备了固态聚合物电解质。红外光谱分析表明Li1．3Al0．3Ti1．7(PO4)3盐与PEO之间有络合产生。SEM照片显示PEO晶体外层为无定形相所包覆形成的胞状结构。经电化学阻抗(简称EIS)法测试发现聚合物电解质膜的室温阻抗谱图是由高频处一压缩的半圆和低频下一条直线组成，而高温时的阻抗谱主要为一条直线。离子电导率的测试结果得到：当nEO／nLi=16时，聚合物电解质室温下电导率约为10^-6／cm，343K时达到10^-4s／cm。离子迁移率的数据表明聚合物电解质为离子和电子共混的导体，但在聚合物电解质体系中电荷的迁移主要是由离子作为载流子导电造成的，由测试结果可得此电解质为离子导体。     

Al2O3掺杂的复合聚合物电解质室温电导研究

1973年 Wright等[1] 首先报道了 PEO-Li+ 盐的固态聚电解质体系 ,我们从 90年代开始研究物质在聚合物电解质中的传输机理及固 -固界面动力学等问题 [2～ 4 ] .由于聚合物电解质易成膜 ,在制备高能密度全固态电池和光电化学器件等方面具有广泛的应用前景 .目前研究的聚电解质主要为通过加入金属盐而具有导电性的聚合物材料 .PEO具有良好的机械性能和化学稳定性 ,从而成为研究最为广泛的高分子材料 .金属盐溶于 PEO后 ,易形成晶态复合物 ,其电导率仅为 1 0 - 7～ 1 0 - 8S/cm,与应用中所要求的 1 0 - 3 S/cm相差甚远 .因此 ,如何提高 PE…     

聚环氧乙烷与聚2-乙烯基吡啶混物的导电率及高氯酸锂的增容作用

研究了聚环氧乙烷(PEO)/聚2-乙烯基吡啶(P2VP)的共混物分别经LiCLO₄、四氰基代苯醌二甲烷(TCNQ)及两者共同掺杂后其共混物的离子、电子及混合导电率。当PEO与P2VP的重量比分别为6/4、5/5及4/6时,共混物的混合导电率大于相应的离子及电子导电率的总和,呈现协同效应。从共混物外观的研究发现LiCLO₄能作为PEO/P2VP共混体系的增容剂。     

V_2O_5/C电化学电容器有机电解液的性能研究

以偏钒酸铵为反应原料,采用液相沉淀法制备出不定型V2O5电极材料.以V2O5为正极,石墨为负极,分别选用1.0 mol/L LiClO4/EC+DMC、1.0 mol/L LiPF6/EC+DEC+DMC、1.6 mol/L Et4NBF4/AN 3种有机电解液组成不对称电化学电容器,恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等测试该模拟电容器,如以1.0 mol/LLiClO4/EC+DMC作电解液则具有良好的循环性能和较小的阻抗,且在500 mA/g电流密度下比能量达到8.4Wh/kg,充放电效率达98%.     

Synthesis and properties of ionic conduction polymer for anodic bonding

In this study,powders of polyethylene oxide(PEO) and lithium perchlorate(Li Cl O4) were used as the raw materials for producing the ionic conduction polymer PEO–Li Cl O4 with different complex-ratios and used for anodic bonding through high energy ball milling method,and meanwhile,X-ray diffraction,differential scanning calorimetry(DSC),ultraviolet absorption spectrum test analysis,and other relevant methods were adopted to research the complexation mechanism of PEO and Li Cl O4 and the impact of the ionic conduction polymer with different complex-ratios on the anodic bonding process under the action of the strong static electric field.The research results showed that the crystallization of PEO could be effectively obstructed with increased addition of Li Cl O4,thus increasing the content of PEO–Li Cl O4 in amorphous area and continuously improving the complexation degree and the room-temperature conductivity thereof,and that the higher room-temperature conductivity enabled PEO–Li Cl O4 to better bond with metallic aluminum and have better bonding quality.As the new encapsulating material,such research results will promote the application of new polymer functional materials in micro-electromechanical system(MEMS) components.     

Blends of POSS-PEO(n=4)(8) and high molecular weight poly(ethylene oxide) as solid polymer electrolytes for lithium batteries

Solid polymer electrolyte blends were prepared with POSS-PEO(n=4)8 (3K), poly(ethylene oxide) (PEO(600K)), and LiClO4 at different salt concentrations (O/Li = 8/1, 12/1, and 16/1). POSS-PEO(n=4)8/LiClO4 is amorphous at all O/Li investigated, whereas PEO(600K) is amorphous only for O/Li = 8/1 and semicrystalline for O/Li = 12/1 and 16/1. The tendency of PEO(600K) to crystallize limited the amount of POSS-PEO(n=4)(8) that could be incorporated into the blends, so that the greatest incorporation of POSS-PEO(n=4)(8) occurred for O/Li = 8/1. Blends of POSS-PEO(n=4)(8)/PEO(600K)/LiClO4 (O/Li = 8/1 and 12/1) microphase separated into two amorphous phases, a low T(g) phase of composition 85% POSS-PEO(n=4)(8)/15% PEO(600K) and a high T(g) phase of composition 29% POSS-PEO(n=4)(8)/71% PEO(600K). For O/Li = 16/1, the blends contained crystalline (pure PEO(600K)), and two amorphous phases, one rich in POSS-PEO(n=4)(8) and one rich in PEO(600K). Microphase, rather than macrophase separation was believed to occur as a result of Li(+)/ether oxygen cross-link sites. The conductivity of the blends depended on their composition. As expected, crystallinity decreased the conductivity of the blends. For the amorphous blends, when the low T(g) (80/20) phase was the continuous phase, the conductivity was intermediate between that of pure PEO(600K) and POSS-PEO(n=4)(8). When the high T(g) (70/30, 50/50, 30/70, and 20/80) phase was the continuous phase, the conductivity of the blend and PEO(600K) were identical, and lower than that for the POSS-PEO(n=4)(8) over the whole temperature range (10-90 degrees C). This suggests that the motions of the POSS-PEO(n=4)(8) were slowed down by the dynamics of the long chain PEO(600K) and that the minor, low Tg phase was not interconnected and thus did not contribute to enhanced conductivity. At temperatures above T(m) of PEO(600K), addition of the POSS-PEO(n=4)(8) did not result in conductivity improvement. The highest RT conductivity, 8 x 10(-6) S/cm, was obtained for a 60% POSS-PEO(n=4)(8)/40% PEO(600K)/LiClO4 (O/Li = 12/1) blend.     

Synthesis and Characterization of a Novel Polymer Electrolyte for Lithium-ion Battery

A novel polymer electrolyte with the formula of Li2B4O7-PVA for lithium-ion battery was synthesized and its ion conductivity and mechanical properties were also tested. It is found that the conductivity of the prepared polymer electrolytes is higher than that of LiClO4/PEO or LiClO4/EC-DMC by two or three orders in magnitude and a large delocalized bond formed in Li2B4O7-PVA lead to transportation of Li ion easier, this electrolyte possesses high thermo-stability and can be used under 200℃.     

多相高分子快离子导体阻抗谱的研究

研究了以ＬｉＣｌＯ４掺杂的聚乙二醇聚氨酯双离子导体及磺酸型聚乙二醇聚氨酯离聚物单一离子导体的阻抗谱，给出了多相快离子导体交流阻抗测试系统的等效电路．通过阻抗谱计算机解析，计算得出了样品的基本电学参数．通过讨论界面阻抗的色散现象，计算出样品的离子电导率，和阻抗谱解析法得到的结果相一致．