离子液体凝胶电解质的制备与电化学性能研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lgmdjsb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
离子液体由于其特殊结构,具有几乎不挥发、不可燃、电导率高、电化学窗口宽等优点,在有机合成、材料制备、能源等领域具有巨大的应用前景,是近些年的研究热点。然而其液体属性导致的不易操作、易泄露等缺陷限制了其实际应用。作为离子液体两个重要的分支,离子凝胶以及聚离子液体能够有效地解决这些难题,同时还兼具离子液体的很多优异特性。相比与离子液体,离子凝胶以及聚离子液体拓宽了离子液体的应用领域,具有更大的实际应用价值。本论文以离子液体为研究对象,开展了以下几个方面的工作:通过金属配位作用制备了一类超分子离子凝胶,表征了其电化学性能;制备了一类具有优异机械强度的聚离子液体凝胶,研究了其作为弹性电解质的性能。本论文主要分为以下三部分内容:第一部分:详细介绍了离子液体、离子凝胶和聚离子液体的发展、性质以及应用。第二部分:选用了两种便宜且已商业化的化合物充当凝胶因子:均苯三甲酸(H3BTC)以及硝酸铁(Fe (N033·9H2O);二者通过金属配位作用可在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑苯磺酸盐(bmimBsa)以及离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯(bmimCl)中形成稳定的超分子离子凝胶。由于凝胶因子与离子液体之间具有很强的π-π堆积相互作用,在离子液体bmimBsa中形成的超分子离子凝胶Fe-H3BTC-bmimBsa具有超高的热稳定性,在150℃下还能保持凝胶状态。通过红外光谱、扫描电子显微镜等手段详细表征了其微观结构,探究了离子凝胶的形成机理;用差示扫描量热法以及热重分析进一步表征了离子凝胶的热稳定性;采用交流阻抗的方法表征了其电化学性能,表现出很高的离子导电率以及相对较低的活化能。第三部分:首次采用了阴阳离子均可聚合的离子液体,制备了一类新型聚离子液体凝胶电解质。由于阴阳离子都已发生聚合,聚离子液体链内或者链之间就有很强的静电相互作用,因而形成了双网络结构。这种双网络结构使得这类聚离子液体具有良好的机械性能,在拉伸、压缩、弯曲等条件下都能保持稳定,同时还具有良好的自恢复性能。此外,这类新型聚离子液体凝胶电解质表现出优异的电化学性能,具有很高的离子导电率,室温下高达6.61 Sm-1。而且其电化学性能在不同形变下都能保持稳定。通过FT-IR、SEM、DSC、拉伸-压缩试验以及交流阻抗等手段详细表征了其微观结构、形成机理、热稳定性、机械性能以及电化学性能。这类高强度、高性能的弹性聚离子液体电解质可用于柔性电子设备并促进其的发展。
其他文献
马勃又名灰包、马粪包,为灰包科脱皮马勃属植物脱皮马勃(Lasiosphaera fenzlii Reich),马勃属植物大马勃[Calvatia gigantea(Batach ex pers)]和紫色马勃(C.1ilacina Lloyd)的近
众所周知,锂离子电池拥有许多显而易见的优点,比能量较高、电压较高、没有记忆效应、对环境友好以及寿命长都是其优点,这些优点使得锂离子电池广泛应用于我们的日常生活中。
在路基施工建设中,由于高海拔高寒地区地形特殊,地理环境和气候条件都对公路的使用寿命产生一定的影响,笔者介绍了在高海拔高寒地区建造公路时路基建设的施工方案,提高路基的
目的 初步评价 4项细胞外间质 (ECM)指标包括透明质酸 (HA)、Ⅳ型胶原 (ColⅣ )、Ⅲ型胶原N端肽 (PⅢNP)、层粘蛋白 (LN)在肝硬化非创伤性诊断中的价值。方法 采用放射免疫
卟啉类金属有机框架聚合物(MOFs)以其独特的、优良的性质在材料研究领域受到极大的关注,卟啉MOFs聚合物在气体存储、分子吸附、传感器等多个领域得到了广泛应用,并且在催化研
目的观察宫腔镜与腹腔镜联合治疗不孕症的临床效果。方法选择2015年3月至2016年3月太康县人民医院收治的131例输卵管性不孕症患者,按照治疗方式分成A组(腹腔镜手术,61例)和B
目的 比较血清血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)、转化生长因子-β_1(TGF-β_1),基质金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)、基质金属蛋白酶-1(MMP-1),透明质酸(HA)、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)
不断增长的能源需求、日益严重的环境问题及其化学燃料的过度使用和殆尽刺激全世界去寻找清洁和可持续发展的新能源,因此,氢能源—被认为是二十一世纪最理想、最清洁的能源—
随着人类社会的快速发展,能源短缺和环境污染问题成为了迫切需要解决的全球性难题。针对这一现状,半导体光催化技术引起了研究者越来越多的关注。半导体光催化技术旨在通过发
2001年10月10日,瑞典皇家科学院发布公告,时年58岁的约瑟夫·斯蒂格利茨由于在“对充满不对称信息市场进行分析”领域所作出的重要贡献荣获当年的诺贝尔经济学奖,与另外两名