基于磺化联苯型聚醚醚砜/聚氧化乙烯复合膜材料的电化学电容器制备与性能研究

发布时间：2024-05-30 02:35

　　随着科技的不断进步,传统的二次电池和电容器已经很难满足各应用领域对储能装置提出的更高要求。电化学电容器作为一种新型储能装置出现在人们的视野中。电化学电容器兼顾了电容器的高功率密度和二次电池的高能量密度,并且具有循环寿命长,制备工艺简单,材料环境友好等优点,使得电化学电容器受到越来越多的关注。电化学电容器的隔膜,是其重要组成部件,主要作用是将两个电极隔开,防止物理接触形成短路,是电化学电容器安全运行的重要保障。隔膜材料需要具有较高的化学稳定性、热稳定性、一定的机械强度以及对于离子的传导能力。研究开发新型高效电化学电容器的隔膜材料是电化学电容器性能升级和安全运行的前提。磺化联苯型聚醚醚砜(SPPSU)中的芳香结构使聚合物的热稳定性、机械性能保持在优异。聚合物骨架中的砜基使聚合物呈现无定形态,这对离子的传导也有促进作用。醚键将苯环连接到一起,使分子链具有一定的柔性,赋予聚合物良好的韧性。苯环上的磺酸基团使聚合物具有良好的离子传导能力,其在电化学领域具有应用潜力。但是对于中性电解质来说,SPPSU依靠磺酸基团显示的传导率依然较低,将聚氧化乙烯(PEO)引入SPPSU可以有效提高共混物的离子传导...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3电化学电容器的应用

供大量的电源，维持电力供应。这就需要可以实现大电流作为其中重要组成部分。能源存储领域，电化学电容器的长循环寿命和低维护费具有广泛的应用。再生能源主要是风能、太阳能、潮汐能于自然环境进行发电，因此不能持续、稳定、不间断的供出了较高的要求。电化学电容器长寿命的优点得到关注，。同时，再....

图1.4(a)理想状态下电化学电容器等效电路模型(b)两电极电化学电容器示意图(c)电化学电容器的结构组成

对于一个两电极体系的电化学电容器来说，其等效电路的模型相当于两个电容器串联，如图1.4a所示。电荷的存储通常发生在电极和电解质的界面处，因此电极和电解质要求有良好的接触。为了防止两电极直接接触发生短路，又在中间加入了隔膜材料。在电极的另外一侧为了将电极上的电荷收集起来传递，使用....

图1.7离子液体电解质常见的结构

一个需要考虑的问题，一旦有机电解质泄漏不仅对人的身体，大的伤害。无水的制备条件也对设备与制备过程的环境提出了液体电解质机电解质具有较好的电化学性能，但是较大的毒性也让人望而境友好的趋势，研究工作又关注到了离子液体，一种室温熔融作为电解质使用，它具有较宽的电位窗口，一般可以达到3....

图1.10商业化PVDF膜的截面扫描电镜照片

图1.10商业化PVDF膜的截面扫描电镜照片，致密膜也在隔膜材料中有一定的应用。这主要是因高，多孔膜的机械性能会出现明显的降低，如果在外电化学电容器短路，从而器件短路。致密膜的机械性致密膜在作为隔膜材料时跟多孔膜的作用机理是不同材料不仅起到骨架的支撑作用，通常使用的致密膜....

本文编号：3984445