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/LiClO4复合体系电解质膜的固体NMR研究

自1973年,Wright[1]等发现聚氧乙烯(PEO)/碱金属盐复合物具有离子导电性之后,人们对复合物的导电机理以及如何进一步提高复合物导电率等问题开展了大量研究.长期以来,人们普遍认为复合物中碱金属离子的传输是通过PEO非晶区的链段运动来实现的[2],因此探索新的物理或化学方法,通     

基于PEO的复合聚合物电解质的研究进展

从填料对聚合物电解质性能的影响、复合聚合物电解质性能的影响因素、聚合物电解质的结构和复合聚合物电解质的应用四方面综述了基于聚氧化乙烯（PEO）的复合聚合物电解质研究的最新进展。聚合物中加入纳米级无机填料可提高聚合物电解质的机械强度、电导率和锂／电解质界面的稳定性。     

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     

碱性纳米复合聚合物电解质研究

为了提高聚氧化乙烯(PEO)/KOH 基碱性聚合物电解质的电导率, 制电解质膜时分别将纳米 TiO2、纳米β-Al2O3和纳米 SiO2添加到 PEO/KOH 体系中, 制备出了兼顾电学和力学性能的碱性纳米复合聚合物电解质. 交流阻抗测试显示, 其室温(28 ℃)电导率可达到 10-3 S?cm-1数量级. 循环伏安研究表明, 制得的电解质膜在不锈钢惰性电极上的电化学稳定窗口约为 1.6 V. 分别研究了聚合物电解质膜中 KOH, H2O, 无机纳米粉末的含量以及温度对体系电导率的影响.     

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.     

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.     

含硅氢键聚二硅氧烷/聚醚共混聚合物电解质 I. 离子电导率研究

首次采用新型有机硅聚合物——侧链含一半硅氢键的羟基封端聚二硅氧烷(PSEMH)与聚氧乙烯醚(PEO)作为基质, 通过溶液浇铸法制备了PEO-PSEMH-LiClO4全固态共混聚合物电解质膜. 交流阻抗谱实验测定结果表明PSEMH与PEO共混作为聚合物电解质的基质可以显著提高共混聚合物电解质的离子电导率. PSEMH含量为25%, O/Li＋为12∶1时, 共混聚合物电解质具有最大离子电导率2.7×10－5 S•cm－1 (28 ℃). PSEMH的引入一方面可以显著地抑制PEO的结晶性能, 另一方面PSEMH分子链节中的二硅醚氧原子与Li＋间具有配位作用, 且参与了共混聚合物电解质锂离子迁移运动.     

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.     

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…     

Review on Comparative Study of Solid Polymer Electrolyte Polyethylene Oxide (PEO) Doped with Ionic Liquid

Future demands for energy shortages have prompted a lot of effort to be put into finding alternatives. The use of renewable energies as a revolutionary energy source has gained acceptance. Due to their high flexibility and the interaction between the electrode and the electrolyte, solid polymer electrolytes are employed as a favorable electrolyte for application of electrochemical devices to storage renewable energy. As these are easy in synthesis, have much lower mass density, shows high mechanical stability, also have low binding energy with salts, and high mobility of charge carriers, polyethylene Oxide (PEO) based electrolyte has attracted a lot of interest. Configuration rectification combining PEO with ionic liquids has been introduced to enhance the low ionic conductivity and poor thermodynamic stability of the PEO materials in high-voltage devices at ambient temperature. This configuration modification can successfully validate the applications of PEO polymer electrolyte with large electro-stable voltage ranges. Solution casting method has been used for the synthesis of polymer electrolyte. The essential physical characteristics of PEO in polymer matrices work as a polymer host in SPEs has been described in this review paper, along with several modifications to overcome these limitations. It has been seen that the addition of ionic liquid increases the all over conductivity of the solid polymer electrolyte in most cases also improves the electrical stability of the electrolyte.     

含硅氢键聚二硅氧烷/聚醚共混聚合物电解质 II. PSEMH对PEO结晶性能及离子电导率的影响

通过Raman,DSC和XRD等方法对PEO-PSEMH-LiClO4全固态共混聚合物电解质进行了研究,结果表明PSEMH能够显著地降低PEO-LiClO4电解质体系的PEO的结晶性和玻璃化转变温度,同时PSEMH分子的二硅醚链节中氧原子与Li+间具有配位作用,从而大幅提高x%PEO-y%PSEMH-LiClO4电解质在低温区的离子电导率。而当PSEMH交联硫化之后,虽然降低了PEO的结晶度和Tg,但是由于PSEMH的交联网络限制了聚合物链段的运动性,使得电解质的离子电导率在低温区高于100%PEO-LiClO4(约为12倍),而在高温区则低于100%PEO-LiClO4,充分证明了PSEMH对电解质的离子电导率的具有显著的贡献作用。     

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。     

Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 filler effect on (PEO)LiClO4 solid polymer electrolyte

Composite polymer electrolyte (CPE) films consisting of PEO, LiClO₄, and Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃ with fixed EO/Li = 8 but different relative compositions of the two lithium salts were prepared by the solution casting method. The CPE films were characterized using SEM, DSC, electrical impedance spectroscopy (EIS), and ion transference number measurement. It was found that the incorporation of LiClO₄ and Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃ into PEO by keeping EO/Li = 8 reduced the crystallinity of PEO from 50.34% to the range of 3.57–15.63% depending upon the relative composition of the two salts. The room temperature impedance spectra of the CPE films all exhibited a shape of depressed semicircle in the high frequency range and inclined line in the low frequency range, but the high temperature ones were mainly inclined lines. The Li⁺ ionic conductivity of the CPE films mildly increased and then decreased with increasing Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃ content, and the maximum conductivities were obtained at Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃ content of 15 wt % for all measuring temperatures, for example, 1.378 × 10^?3 S/cm at 100 °C and 1.387 × 10^?5 S/cm at 25 °C. The temperature dependence of the ionic conductivity of the CPE films follows the Vogel–Tamman–Fulcher (VTF) equation The pseudo activation energies (E_a) were rather low, 0.053–0.062 eV, indicating an easy migration of Li⁺ in the amorphous phase dominant PEO. The pre‐exponent constant A and ion transference number t_Li+ were found to have a similar variation tendency with increasing Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃ content and reached their maximums also at Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃ content of 15 wt %. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 43: 743–751, 2005     

新型梳状高分子固体电解质的研究（Ⅱ）

新型梳状高分子固体电解质的研究（Ⅱ）丁黎明，林云青，梁洪泽，汪东梅，王佛松（中国科学院长春应用化学研究所长春１３００２２）关键词梳状高分子，ＮａＣＩＯ＿４络合物，固体电解质，离子电导率聚环氧乙烷（ＰＥＯ）可以溶解多种碱金属盐并形成络合物，这种络合物具...     

具有微孔结构的聚合物电解质

具有微孔结构的聚合物电解质;纳米Al2O3;离子导电率;交流阻抗;相转化