一种高电导率PVA聚合物电解质的制备与表征

A type of polymer-in-salt electrolyte composed of poly( vinyl alcohol), KOH and water was prepared by a solution casting method. X-ray diffraction proves that the high concentration of KOH in the electrolyte is in an amorphous state. The ionic conductivities of the PVA-KOH-H2O electrolytes increased as the concentration of KOH increased, and the alkaline electrolyte with PVA/KOH 1/3 (mass ratio) exhibited the highest ionic conductivity of 0. 15 S/cm at room temperature, as measured by electrochemical impedance spectroscopy. The temperature dependence of the conductivity is found to be in agreement with the Arrhenius equation. The potential stability window at the metal/electrolyte interface was of 1.4 V for the nickel electrode determined by cyclic voltammetry.     

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。     

含锂沸石Li-FER提高PEO复合聚合物电解质电导率

通过离子交换方法使锂部分取代了镁碱沸石（FER）孔道壁上羟基中的氢，制得含锂沸石Li-FER. 将这种沸石作为无机填料加入到PEO/LiClO₄聚合物电解质中，可以使其室温电导率提高三个数量级以上. 电化学测量表明， 锂离子与PEO和含锂沸石中氧的相互作用提高了聚合物电解质中锂离子的迁移数. 另一方面， 采用XRD, DSC, PLM等方法研究了电解质的结晶状况.结果表明, Li-FER可以作为PEO链段结晶的成核剂，使PEO电解质的晶粒得到细化， 结晶度降低，为Li⁺的传输提供了更多的非晶区通道. 这是Li-FER的加入促使PEO聚合物电解质电导率提高的两个主要原因.     

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-LiClO4-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.     

新型复合聚合物电解质离子导电行为的研究

PEG600和CH₂Cl₂通过Williamson缩聚反应,生成主链柔顺的PEG共聚物.¹H NMR测试表明其以[CH₂O(CH_2>CH₂O)¹³]为重复结构单元.与聚合物质量含量8%的气相SiO₂及适量的LiN(CF₃SO₂)2掺杂,制备一系列新型复合聚合物电解质.通过AC阻抗研究离子电导率,提出适合本体系的等效电路.该体系具有良好的成膜性能与热稳定性能,电导率比传统的PEO/盐体系高2～3个数量级.离子电导率随着温度的升高而增加,低温电导率增加较快,高温电导率增加较慢,呈非Arrhenius变化.在EO/Li=13～34:1(摩尔比)范围内,离子电导率随着盐浓度的变化出现两个峰值,低盐浓度的峰值较高.在303 K, EO/Li=28:1时,最大离子电导率接近10^-4 S/cm.     

Li-SGO掺杂半互穿网络型多孔单离子传导聚合物复合电解质的制备

本文成功制备了磺酸锂功能化石墨烯,通过原位聚合方式成功将其添加到单离子传导聚合物电解质中制备出磺酸锂功能化石墨烯改性半互穿网络型多孔单离子传导聚合物复合电解质.与未掺杂磺酸锂功能化石墨烯半互穿网络型多孔单离子传导聚合物电解质相比,该电解质具有更高的孔隙率、吸液率、机械拉伸强度和离子电导率.电化学测试结果表明,掺杂磺酸锂...     

固体聚合物电解质电导率式湿度传感器

1 引言。湿度传感器(HS)作为重要的化学传感器,在仓储、过程控制及气象等方面有着广泛的应用。目前HS普遍存在稳定性和可靠性不够理想、耐湿性能差、抗干扰能力不强的缺点,故制约了它的应用和发展。因此,探索新的高精度、高可靠性、长寿命的感湿材料,研究各类新型传感器具有重要意义。Nation膜是一种全氟磺酸质子交换膜,带有磺酸基团,可以吸附空气中的水分,吸附量与空气中的水含量存在一定的定量关系,因而可以作为HS的感湿材料。本实验利用燃料电池用的耐腐蚀碳纸为电极,将Nation转换为锂离子型,制备了以Nation为感湿材料的HS,在相对湿度为10％-97％范围内,电导率的对数与相对湿度(RH)之间具有良好的线性响应。     

阻抗虚部计算聚合物电解质电导率

用交流阻抗法研究了（PEO1）10LiClO4-Al2O3和（PEO2）16LiClO4－碳酸乙烯酯（EC）两种复合物电解质体系的电导率，给出了等效电路和各拟合元件的物理意义。当阻抗谱图发生严重变形时，提出一种比较简单的计算聚合物电解质电导率的方法－－阻抗虚部最大值法。     

铝离子聚合物固态电解质

铝离子电池因其材料成本低、大倍率性能优异和循环寿命超长等优势,而被认为在大规模静态储能应用中具有广阔前景.目前的铝离子电池大部分采用离子液体、尿素和熔融盐等液态电解液,其在实际工程化应用当中存在电解液渗漏的风险.相对而言,全固态电池则可以避免电解液渗漏的问题,还具有因去除隔膜和简化封装所带来的电池整体能量密度提升的优点.但是,目前领域内少有关于全固态铝离子电池的研究.基于此,采用溶液浇筑法,以冠醚作为添加剂和配位基团、以聚乙二醇（PEO）作为基底,制备出无定型结构的聚合物固态铝离子电解质.其中,冠醚不仅作为配位基团与铝离子进行配位提高铝离子的稳定性,而且作为相容性高的添加剂降低聚合物结晶度,从而提高固态电解质的离子电导率.测试表明,制备出的18-6/PEO/Al（CF₃SO₃）₃体系聚合物固态铝离子电解质是非晶态为主的晶态与非晶态共存的薄膜,且具备很高的离子电导率（室温,5.5×10^-6 S/cm;100℃高温,1.86×10^-3 S/cm）和较宽的电化学稳定窗口（0~3 V）,这为全固态铝离子电池的研发奠定了基础.     

一种新型凝胶态聚合物电解质的制备和性能

采用一种新型胶联剂新戊二醇二丙烯酸酯(noepentyl glycol diacrylate, NPGDA)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯(poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), PVDF-HFP), 液态电解液组成电解质混合溶液, 然后加入引发剂并加热引发聚合反应制备了一种具有互穿聚合物网络结构的凝胶态聚合物电解质, 可以用于制备聚合物锂离子二次电池. 考察了不同PVDF-HFP/NPGDA质量比对凝胶态聚合物电解质性能的影响. 结果表明, PVDF-HFP/NPGDA质量比可以影响凝胶态聚合物电解质的结构形貌、电化学特性以及聚合物锂离子二次电池的性能. 研究发现, 当m(PVDF-HFP)/m(NPGDA)＝1:1时制备的凝胶态聚合物电解质具有较高的离子电导率和电化学稳定窗口, 室温下分别为6.99×10^-3 S•cm^-1和4.8 V(vs Li⁺/Li), 以其为电解质制备的聚合物锂离子二次电池具有较好的电化学性能.     

一种新型聚合物电解质的研制

合成了聚 (甲基丙烯酸甲酯 丙烯腈 甲基丙烯酸锂 ) (简记为PMAML)新型聚合物电解质基质材料 ,把它与聚偏氟乙烯 (PVDF)共混制备了凝胶化的聚合物电解质 .通过核磁共振波谱确定了PMAML的组份含量 ,并用扫描电镜观察了该聚合物基质膜的表面形貌 .利用交流阻抗技术测试了其电导率 ,室温下电导率可达2 5× 10 - 3S·cm- 1 .采用线性伏安扫描方法研究了该聚合物电解质的电化学稳定性 ,其电化学稳定窗口为4 5V .通过受限扩散实验测得电解质中离子的扩散系数为 8 12× 10 - 7cm2 ·s- 1 .组装的聚合物电解质锂离子电池首次充放电效率为 89% ,前 5次循环容量基本稳定 .     

室温离子液体增塑的纳米复合聚合物电解质研究

在室温离子液体N-乙基-N'-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIBF₄)增塑的凝胶聚合物电解质中加入氧化铝纳米粒子, 制备了一种纳米复合聚合物电解质(nanocomposite polymer electrolyte, NCPE). 通过示差扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、电化学阻抗谱(EIS)等手段对其进行了表征. 结果显示, 随着氧化铝纳米粒子含量的增加, NCPE的结晶度降低, 离子导电率升高. 但是, 纳米粒子的加入量过大时反而引起NCPE的离子导电率降低. 当纳米粒子填充量为w＝10%时, NCPE具有最高的室温离子导电率1.25×10^－3 S•cm^－1.     

原位聚合制备的离子液体/聚合物电解质的研究

采用原位聚合制备出新型的BMIPF6/PMMA聚合物电解质透明弹性膜. 研究结果表明, BMIPF6/PMMA聚合物电解质体系在305 ℃时仍具有较好的热稳定性, 其安全性能优于含有机溶剂的传统非水电解质体系. 随着离子液体含量的增加, 其玻璃化转变温度逐渐减小, 离子电导率升高; 且离子电导率与温度的关系服从VTF方程. 其中, 当BMIPF6的质量分数为50%时, 该聚合物电解质的室温离子电导率高达0.15 mS/cm.     

PVA接枝离子液体聚合物电解质的制备及性能!

以聚乙烯醇(PVA)、N-乙烯基咪唑(VyIm)和四氟硼酸(HBF4)为自由基接枝共聚反应的主要原料,合成了含离子液体结构的聚乙烯醇接枝N-乙烯基咪唑四氟硼酸盐(PVA-g-VyImBF4),并引入磷钨酸(PTA)和聚乙二醇(400)咪唑四氟硼酸盐离子液体(PEG400IMBF4)提高了聚合物的实用性能.采用溶液浇铸法制备了聚乙烯醇接枝N-乙烯基咪唑四氟硼酸盐/磷钨酸/离子液体聚合物电解质复合膜(PVA-g-VyImBF4/PTA/PEG400IMBF4).利用傅里叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、交流阻抗及循环伏安等测试方法对聚合物电解质进行了表征.结果表明,当m(PVA-g-VyImBF4)∶m(PTA)∶m(PEG400IMBF4)=4∶2∶1.8时,所制备的聚合物电解质的室温电导率可达到3.267×10-3S/cm;电化学稳定窗口为4.4 V,具有良好的热稳定性和优良的实用性能.     

梳形聚醚全固态聚合物电解质的电导率研究

应用阳离子开环聚合反应合成含二缩三乙二醇单甲醚侧链的梳形聚醚POE,并与高氯酸锂复配制成聚合物电解质.交流阻抗测试表明,当POE电解质内的氧锂比(O/L i)为20时,其电导率最高,室温下为10-4.43S/cm,80℃时则达到10-3.44S/cm.用DSC和XPS分别表征了链段运动能力和锂盐在POE中的溶解状态对电导率的影响.     

离子导电聚合物电解质的研究*

本文对离子导电聚合物电解质的发展史、分类、导电机理、研究方法及离子导电聚合物电解质电导率提高的途径进行了综述分析,并讨论了今后工作的发展方向。     

聚合物电解质离子迁移数的测定方法

介绍了用于测定理想聚合物电解质中离子迁移数的三种比较常用的电化学方法,阐述了实际聚合物电解质输运性质和理想聚合物电解质输运性质之间的区别,并说明了实际聚合物电解质的离子迁移数的测定方法。     

固态单离子聚合物电解质的研究进展

综述了用于锂金属聚合物电池中固态单离子聚合物电解质的研究进展，从均聚、共聚、共混、杂原子链及单阴离子型聚合物电解质等方面对不同体系的组成与性质进行了概述，并对该类电解质的发展趋势进行了分析。     

离子液体增塑的聚合物电解质

离子液体增塑的聚合物电解质;偏氟乙烯六氟丙烯共聚物;乙基甲基咪唑鎓四氟硼酸盐;微波合成;电学行为