新型导电高分子材料的导电性与其结构的关系

新型导电高分子材料的导电性与其结构的关系梁洪泽，宋永贤，丁黎明，綦玉臣，李丽霞，景遐斌，王佛松（中国科学院长春应用化学研究所，长春，１３００２２）自Ｗｒｉｇｈｔ首次报道了聚环氧乙烷（ＰＥＯ）－碱金属盐（ＭＸ）配合物的离子导电性以来，有关各种聚合物固体...     

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。     

含聚氧化乙烯侧链的聚合物凝胶电解质的动态力学性能和离子导电性

红外测试结果表明：产物是含聚氧化乙烯侧链的聚合物。该聚合物电解质的室温电导率为10^-3S／cm数量级。并用动态力学方法,研究了分子链段活动性与聚合物凝胶电解质组成(增塑剂含量、含盐量和盐种类)的关系。     

双离子AB交联型聚醚类固体电解质及其电流变液的性能

将α，ω－双甲基丙烯酰氧基封端的聚乙二醇与高氯酸锂络合，分别用溶液聚合和反相悬浮聚合合成了双离子ＡＢ交联型聚醚类高分子固体电解质（ＡＢＣＰＥ２）及其组成的无水电流变（ＥＲ）液．研究了ＡＢＣＰＥ２本身的离子导电性和含ＡＢＣＰＥ２的ＥＲ液的活性和电性能，并用扫描电镜表征了ＥＲ液中的粒子．获得了离子导电率高达８．０×１０－５Ｓ／ｃｍ（２５℃）的高分子固体电解质和活性较高的无水ＥＲ液．     

聚氨酯型固体电解质的离子导电性和红外光谱研究

聚醚聚氨酯;聚合物固体电解质;络合;离子导电率     

凝胶型聚合物电解质的电导率与温度的关系

凝胶型聚合物电解质的电导率与温度的关系孙晓光，林云青，齐力，景遐斌，王佛松（中国科学院长春应用化学研究所长春１３００２２）关键词凝胶电解质，离子电导率，活化能无定形聚合物电解质电导与温度的依赖关系一般可用Ｖｏｇｅｌ－Ｔａｍｍａｎ－Ｆｕｌｃｈｅｒｃ（Ｖ...     

增塑剂对PVA碱性聚合物电解质电化学性能的影响

通过溶解―铸膜法制备聚乙烯醇(PVA)-KOH-H2O碱性聚合物电解质膜。向聚合物中添加增塑剂丙三醇(GROL)和碳酸丙烯酯(PC)来提高离子电导率。X射线晶体衍射分析(XRD)结果表明,添加增塑剂未改变聚合物的物相结构,薄膜仍主要为不定形态。差示扫描热分析(DSC)结果显示,添加增塑剂后聚合物电解质膜的玻璃化转变温度降低,促进了电解质膜向不定形态转变。电解质膜室温离子电导率随增塑剂添加而增大,增塑剂超过一定量后离子电导率开始下降。PC对提高离子电导率的作用优于GROL。循环伏安测试结果显示,电解质膜的电化学稳定性窗口随增塑剂的添加而有所变窄,但仍显示了较好的电化学稳定性。     

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.     

聚合物网络快离子导体

本文总结了含聚氧化乙烯(PEO)链段的聚合物网络快离子导体的研究工作,论述了这类聚合物电解质的离子导电性与网络结构的关系,并讨论了离子在其中的传递历程.通过研究聚合物网络电介质所获得的众多基本概念,同样可用于解释在PEO类高分子快离子导体研究中所发现的实验现象.     

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。     

梳状高分子固体电解质的离子导电性研究

深入研究了交替马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯（ＣＰ３５０）两种锂盐络合物ＣＰ３５０／ＬｉＡｓＦ＿６和ＣＰ３５０／ＬｉＰＦ＿６的离子传导性能,给出了与复阻抗谱相对应的等效电路．离子电导率随［Ｌｉ］／［ＥＯ］的变化而出现一极大值,室温下,两体系电导率极大值分别为１．３８×１０（－４）,８．３２×１０（－５）Ｓ／ｃｍ．电导率随温度升高而增加．导电行为呈非－Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ特征．阴阳离子半径之和（ｒ＿ｃ＋ｒ＿ａ）愈大,离子电导率愈高．     

Ionic transport studies on (PEO)6:NaPO3 polymer electrolyte plasticized with PEG400

Conduction characteristics of the poly(ethylene oxide) based new polymer electrolyte (PEO)₆:NaPO₃, plasticized with poly(ethylene glycol) are investigated. Free standing flexible electrolyte films of composition (PEO)₆:NaPO₃ + x wt.% PEG₄₀₀ (30 ? x ? 70) are prepared by solution casting method. A combination of X-ray diffraction (XRD), optical microscopy and differential scanning calorimetry (DSC) studies have indicated enhancement in the amorphous phase of polymer due to the addition of plasticizer. Further, a reduction in the glass transition temperature observed from the DSC result has inferred increase in the flexibility of the polymer chains. The cationic transport number (t_Na⁺) of 0.42 determined through combined ac-dc technique has confirmed ionic nature of conducting species. Ionic conductivity studies are carried out as a function of composition and temperature using complex impedance spectroscopy. The electrolyte with maximum PEG₄₀₀ content has exhibited an enhancement in the conductivity of about two orders of magnitude compared to the host polymer electrolyte. The complex impedance data is analyzed in conductivity, permittivity and electric modulus formalism in order to throw light on transport mechanism. A solid state electrochemical cell based on the above polymer electrolyte with a configuration Na|SPE|(I₂ + acetylene black + PEO) has exhibited an open circuit voltage of 2.94 V. The discharge characteristics are found to be satisfactory as a laboratory cell.     

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.     

新型单离子聚醚/聚氨酯固体电解质制备及其离子导电性

磺化聚醚;离子电导率;聚合物;新型单离子聚醚/聚氨酯固体电解质制备及其离子导电性     

Ionic Transport in Dilute Solid Polymer Electrolytes with Amorphous Structure

The ionic structure and transport properties of amorphous solid polymer electrolytes in the system copolymer of acrylonitrile and butadiene (40 : 60)—lithium hexafluoroarsenate (SPE) is studied in the region of small salt concentrations (up to 0.37 mol dm⁻³) at 298–368 K. In conditions studied, LiAsF₆ is dissociated predominantly to ions. Macroscopic models of ion transport are used to analyze the results of measurements of transport characteristics of SPE. Transport of anions free of the polymer matrix is realized activationlessly and resembles the Stokes drift in viscous media. Transport of cations solvated by electron-donating groups of the polymer turns possible only at temperatures in excess of a critical value (T _crit ≈ 333 K), when the statistical mean of molecules in the first coordination sphere of the lithium cation becomes less than four (which is the coordination number for solvation) and requires the overcoming of an energy barrier of ∼6 kJ mol⁻¹. Below T _crit, the SPE are unipolar anionic conductors.__________Translated from Elektrokhimiya, Vol. 41, No. 5, 2005, pp. 537–545.Original Russian Text Copyright © 2005 by Bushkova, Sofronova, Lirova, Zhukovskii.     

Safety-enhanced Polymer Electrolytes with High Ambient-temperature Lithium-ion Conductivity Based on ABA Triblock Copolymers

Liquid electrolytes used in lithium-ion batteries suffer from leakage,flammability,and lithium dendrites,making polymer electrolyte a potential alternative.Herein,a series of ABA triblock copolymers(ABA-x)containing a mesogen-jacketed liquid crystalline polymer(MJLCP)with a polynorbornene backbone as segment A and a second polynorbornene-based polymer having poly(ethylene oxide)(PEO)side chains as segment B were synthesized through tandem ring-opening metathesis polymerizations.The block copolymers can self-assemble into ordered morphologies at 200℃.After doping of lithium salts and ionic liquid(IL),ABA-x self-assembles into cylindrical structures.The MJLCP segments with a high glass transition temperature and a stable liquid crystalline phase serve as physical crosslinking points,which significantly improve the mechanical performance of the polymer electrolytes.The ionic conductivity of ABA-x/lithium salt/IL is as high as 10-3 S·cm-1 at ambient temperature owing to the high IL uptake and the continuous phase of conducting PEO domains.The relationship between ionic conductivity and temperature fits the Vogel-Tamman-Fulcher(VTF)equation.In addition,the electrolyte films are flame retardant owing to the addition of IL.The polymer electrolytes with good safety and high ambient-temperature ionic conductivity developed in this work are potentially useful in solid lithium-ion batteries.     

分子凝胶电解质的电导率研究

凝胶因子4,4'-二(硬脂酰胺基)二苯醚(BSDE)在水和非水介质(如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、碳酸丙烯酯等)中利用非共价键相互作用自组装成有序的三维纤维网络结构,使介质凝胶化.该凝胶被称之为分子凝胶.同样,BSDE也能使锂盐溶液凝胶化,制备一种新型分子凝胶电解质.水分子凝胶锂离子电解质的室温离子电导率达到10^-1～10^-2S·cm^-1,碳酸丙烯酯分子凝胶锂离子电解质的室温离子电导率也能达到10^-2～10^-3S·cm^-1.分子凝胶的离子电导率研究表明,锂盐在凝胶中的行为和其在溶液中的行为相似.在-35℃的低温下,分子凝胶的电导率与其溶液相比约低1～2个数量级.     

共聚型氯醇橡胶锂离子聚合物电解质的制备和性能

以共聚型氯醇橡胶(ECO)为基体, 通过在基体中溶解不同浓度的LiCF₃SO₃制备了一系列聚合物电解质. 利用差示扫描量热技术(DSC)研究了该体系锂盐浓度对聚合物电解质玻璃化转变温度的影响, 用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了体系内锂盐与聚合物基体的相互作用. 结果表明, 在相同锂盐浓度下, ECO基聚合物电解质的室温离子电导率比传统的聚环氧乙烷(PEO)基聚合物电解质提高了2个数量级, 并且体系电导率在升降温循环测试中没有弛豫现象产生. 这是由于ECO基体的非结晶性所致.     

红外光谱研究PEO基离子液体聚合物电解质

以聚氧化乙烯(PEO)为聚合物基体, 双三氟甲基磺酸亚酰胺锂(LiTFSI)为锂盐, 加入不同量的离子液体(BMIMPF₆)为增塑剂, 制备离子液体聚合物电解质. 运用发射FTIR光谱技术实时监测所制备聚合物电解质的结构随温度的变化. 结合FTIR透射光谱\, SEM和XRD的研究结果分析了离子液体对离子电导率的影响, 并初步提出离子导电增强机制.     

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。