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为改进聚丙烯酸锂(PAALi)基SPE的性能,本文从聚合物电解质改性角度出发,对聚合物基体(聚丙烯酸锂)进行了共聚改性,锂盐进行了正交优化配比实验,添加SiO2制备出P(AALi-AN-BA)/SiO2/LiX复合型SPE,并对其性能进行了研究。 本文在聚丙烯酸锂(PAALi)基体上引入高介电常数的丙烯腈(AN)和具有柔性结构的丙烯酸丁酯(BA)单元,采用溶液聚合法制备出三元共聚物P(AALi-AN-BA),使聚合物电解质基体的成膜性能及溶解性能得到改善。 聚合物电解质中所添加锂盐对其性能影响较大,为了制备熔点较低、电导率较高的共熔盐,本文采用两次正交实验,对锂盐的比例进行了优化,制得室温电导率为3.1×10-4 S.cm-1、熔点为138℃的共熔锂盐(LiX),其最佳配比(质量比)为高氯酸锂(LiClO4):硝酸锂(LiNO3):溴化锂(LiBr)=2:3:1。将此共熔盐与聚合物基体P(AALi-AN)复合制备出高盐含量的PISE(polymer-in-salt electrolyte),其室温电导率最高为4.5×10-5S.cm-1。热分析表明盐与聚合物基体形成了低共熔物,其玻璃化转变温度降到75℃(聚合物基体为105℃)。X射线衍射及红外分析表明聚合物与锂盐复合后有新相生成,这是-CN基团与Li+相互作用的结果。 在聚合物电解质中引入SiO2等无机单元可对聚合物电解质的性能有明显改善,本文采用sol-gel法在P(AALi-AN-BA)聚合物基体中引入SiO2,将P(AALi-AN-BA)/SiO2复合物作为聚合物电解质的基体。热分析(DTA、TG)、傅立叶红外分析(FTIR)及透射电镜(TEM)结果表明P(AALi-AN-BA)/SiO2复合物能形成均一稳定的膜,SiO2的加硕士学位论文摘要入提高了聚合物基体的热稳定性。将P(AALiAN.BA)/ 510:复合物与低温共熔盐共混制备出P(AALiAN一BA)/5102几iX聚合物电解质。结果表明添加510:降低了离子迁移的表观活化能(Ea),当510:的含量为10wt.%时,所制得的P(AALi.AN一A)/s 102几iX电解质的室温电导率最高可达6.2 x 10一s.cm‘,,Ea值为40.6 KJ/mol。通过红外、差热及交流阻抗测试,分析研究了5102、聚合物基体及LIX之间的相互作用,并推测了离子在其中的导电机理。对510:在此高盐含量的复合型聚合物电解质中的作用做了分析。