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。