杂化聚丙烯腈系凝胶聚合物电解质的制备与性能研究

发布时间：2024-04-26 05:48

　　锂离子电池的广泛应用和快速发展对电解质的开发提出了更高的要求。聚丙烯腈(PAN)系凝胶聚合物电解质(GPE)作为研究最早的一类聚合物电解质,相比其他传统聚合物基体GPE具有更高的离子电导率。然而,PAN较高的结晶度对锂离子在GPE中的传输造成了一定阻碍,PAN基GPE与电极差的相容性也不容忽视,这些均影响了 GPE的相关电化学性能。向聚合物基体中添加无机纳米填料是有效改善电解质性能的一种措施,然而无机填料与有机聚合物基体间较差的相容性和分散性需要解决。本论文制备了一种分子内有机-无机杂化的三维笼型纳米粒子,即笼型聚倍半硅氧烷(POSS)。利用POSS有机端基基团较好的基体相容性和POSS良好的溶解性等特点,将POSS以物理掺杂和化学聚合两种方式引入到PAN系基体中,制备出POSS改性的杂化PAN系GPE,通过不同的表征手段研究了 POSS对体系性能产生的影响和产生作用的原因,结果如下:(1)以水解并脱水缩合的方式合成一侧角落端基为长链的POSS(MA-POSS),将MA-POSS与PAN物理掺杂制备PAN/MA-POSS基复合聚合物膜和GPE,对产物进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)、...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１?ＭＡ－ＰＯＳＳ的（ａ）反应流程和（ｂ）模型图??２．４?ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ基凝胶聚合物电解质的制备??

?２．３?ＭＡ－ＰＯＳＳ?的合成??使用脱水缩合合成ＭＡ－ＰＯＳＳ＠８９］，反应流程及ＭＡ－ＰＯＳＳ模型如图２－１所示。将??３０?ｍｌ?ＶＴＭＳ、９．３３?ｍｌ?ＭＰＴＭＳ和１２０?ｍｌ乙酸乙酯加入２５０?ｍｌ单口烧瓶中，在２０。（：水??浴磁力搅拌器中持续撹拌２０?ｍｉｎ；搅....

图２－２?ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ基复合ＧＰＥ膜的制备过程??－

?ＭＡ－ＰＯＳＳ与ＰＡＮ质量比例的不同，将ＧＰＥ膜分别标记为ＧＰＥ－Ｏ％，ＧＰＥ－４％，ＧＰＥ－８％??和ＧＰＥ－１２％。ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ基复合ＧＰＥ的制备过程如图２－２所示。??表２－３制备不同比例ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ复合膜的各原料具体用量??ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ?１....

图２－７含有不同ＭＡ－ＰＯＳＳ含量的ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ膜的孔隙率和吸液率??

图２－７含有不同ＭＡ－ＰＯＳＳ含量的ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ膜的孔隙率和吸液率??２．６．６?ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ基干膜的Ｘ射线衍射分析??不同ＭＡ－ＰＯＳＳ含量的ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ复合膜的ＸＲＤ图如图２－８所示。ＸＲＤ测试??可用来表征隔膜的结晶性质，这与ＧＰＥ中的离子传导....

图２－８含有不同ＭＡ－ＰＯＳＳ含量的ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ膜的ＸＲＤ图??

图２－８含有不同ＭＡ－ＰＯＳＳ含量的ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ膜的ＸＲＤ图??２．６．７?ＰＡＮ／ＭＡ－ＰＯＳＳ基凝胶聚合物电解质的离子电导率??图２－９（ａ）为不同ＭＡ－Ｐ０ＳＳ含量ＧＰＥ在室温下的ＥＩＳ图，相应的离子电导率数值可??以通过公式（２－３）计算获得。从图２－９（ａ）的....

本文编号：3964801