聚4-甲基-1-戊烯固相拉伸诱导空洞形成及表面亲液改性研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woyaoqian115
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
锂离子电池作为储能元件,在日常生活、工业生产等领域发挥着重要作用。隔膜是锂离子电池的四大组成部件之一,发挥着隔绝正负极、提供离子通道等重要作用,对锂离子电池的工作效率与安全性能影响巨大。目前锂离子电池常用隔膜材料为聚烯烃材料如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE),在温度较高的情况下易发生破裂造成短路进而引发安全危害。为了提高聚烯烃隔膜的耐热能力,往往会在隔膜表面涂覆无机粒子涂层。但是这一方法无疑会增加工艺复杂性、隔膜成本以及隔膜厚度。从物理角度来说,隔膜耐热性与聚烯烃材料的熔点密切相关。聚4-甲基-1-戊烯(P4MP1)作为一种新型聚烯烃材料,其熔点高达232℃,为改善聚烯烃隔膜固有的热稳定性差的问题提供了很好的机会。然而,目前关于P4MP1隔膜制备工艺的研究仍然较为匮乏。本论文主要分为两个部分:(一)取向对P4MP1拉伸诱导空洞形成的影响。通常来说,聚烯烃隔膜往往采用干法拉伸工艺进行制备,在拉伸过程中,基膜的取向程度对隔膜空洞的形成起着决定作用。因此,在第二章中,我们首先利用热处理对P4MP1的取向进行了调控,然后采用广角X射线散射(WAXS)和小角X射线散射(SAXS)原位研究了取向P4MP1在拉伸过程中的晶相塑性变形和空洞形成。同时,结合扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)等形态学和热力学分析方法对固相拉伸过程中P4MP1的空洞形成机理进行探讨,结果发现:(a)在不同热处理温度(Th)的条件下得到了不同取向程度的P4MP1试样:高取向试样(Th≤236℃)、中等取向试样(236℃<Th≤240℃)和低取向(Th>240℃),根据拉伸过程中的应力应变曲线,它们可以分为三种形变类型:硬弹性形变、塑性形变和冷拉行为。(b)高取向试样表现为硬弹性形变(hard elastic);在空洞形成之前,由于分子链网络的扩展,非晶相的密度降低。一旦空洞形成,它们的长轴方向与拉伸方向垂直。随着晶体取向程度的增加,空洞的体积分数显著增大。随着拉伸的持续进行,空洞方向转向拉伸方向。(c)在拉伸高取向试样时,空洞形成之前SAXS探测到电子云密度差出现明显增大的现象,这个现象与非晶区的非仿射变形有关:由于晶区刚性较大,在拉伸时微观应变远小于宏观应变。为了弥补晶区应变的不足,非晶区微观应变必然大于宏观应变,从而引起非晶区与晶区变形不均,电子云密度差增大。(d)低取向的试样出现冷拉行为(cold-drawing)。在拉伸过程中当Hencky应变大于0.13时,空洞在竖直方向上的散射增强,而在水平方向上的散射减弱,说明空洞的长轴方向转变为拉伸方向。随着进一步拉伸,空洞尺寸增大,取向增强,但由于小空洞的合并,空洞体积分数略有降低。拉伸后,扫描电镜检测空洞的长度和宽度分别为382和81 nm。(二)P4MP1等离子活化处理及二氧化硅(SiO2)亲液改性。与现有(PP或PE)聚烯烃锂离子电池隔膜类似,P4MP1表面极性较弱,惰性较大,作为隔膜使用时容易出现吸液率低的突出问题。针对这一问题,本文第三章采用等离子辐照及SiO2修饰对P4MP1亲液性进行改进,主要结果如下:(a)等离子体处理能成功活化惰性的P4MP1试样,且P4MP1的最佳氧等离子体处理时间是240 s;(b)等离子体处理对试样表面能的改善效果不稳定,需借助后续的SiO2涂层稳定亲液效果,改性过程中添加的氨基化纳米SiO2与多巴胺(DA)的质量比为1:2时改性效果最好;(c)改性后的SiO2/PDA/P4MP1复合隔膜的接触角数值由原始隔膜的110°降低至58.9°,显著改善了P4MP1隔膜的表面亲液性能。
其他文献
苯并咪唑及相关的含氮杂环广泛存在于农药,医药,天然产物等分子骨架的结构当中。在这些化合物的衍生物中,N-(1-烷基酯)取代的化合物具有重要的生物活性和药理活性。然而,这类1-(氮杂环)烷基酯化合物的合成报道却相对较少,其中大多数都局限于含氮杂环与乙烯基酯的马氏加成来实现。因此,开发新的合成这类化合物的方法对医学和生物学领域的研究具有重要意义。本论文开发了一种无过渡金属催化直接实现苯并咪唑及相关氮杂
学位
双边永磁直线同步电机(Double-sided Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,DSPMLSM)具有结构简单、维护方便、法向力小、功率密度大等优点,在交通、物流、工业、航空等领域得到广泛应用。在这些应用领域中一些受空间位置限制的场合,DSPMLSM被期望能输出更大的推力密度。为了提高DSPMLSM的推力密度,本文提出一种同向环形绕组DSPMLSM
学位
报纸
在社会主义市场经济中关联公司的出现给社会主义经济和市场发展增添了生机和活力,但是关联公司之间却利用这种关联关系之方便随便地转移资产、滥用法人的独立人格、规避甚至违反法律义务、进而进行损害债权人利益的违禁行为也日益增多,急需通过相关的法律和规范予以严厉地规制。于该种情况下,在新的市场经济发展形势下,想要真正实现社会公平正义,法人人格否认制度以何种方式规范地适用于关联公司是大势所趋。首先文章对法人格否
学位
背景和目的迄今为止,心血管疾病仍然是人类死亡的主要原因,心肌纤维化(myocardial fibrosis,MF)重构几乎是所有类型心血管疾病的常见病理学改变,其严重程度与心力衰竭的进展和恶性心律失常的发生直接相关。心肌纤维化是在病理刺激下成纤维细胞增殖并分化为肌成纤维细胞,合成细胞外基质(extracellular matrix,ECM)增加而导致的纤维组织增生。目前,虽然对心肌肥厚的治疗取得了
学位
建立了一种针对氰化物的固相萃取-固相辅助衍生方法,结合气相色谱-串联质谱方法,实现了环境样本以及生物样本中痕量氰化物的定性及定量检测。首先采用氯胺T将氰根衍生为氯化氰,然后通过C8型固相萃取柱同时实现反应物的富集纯化和衍生化。对样品前处理条件进行优化,发现固相萃取柱的类型和衍生反应的溶剂环境是决定氰化物衍生效率的关键。分别采用气相色谱-电子轰击质谱(Gas chromatography-elect
期刊
表见代理是代理制度的一种特殊例外情形,是对无权代理行为赋予有权代理法律后果的一项法律制度。表见代理制度在民商事案件审理中适用的价值取向为维护交易安全,保护善意合同相对人的合法权益以及促进交易行为的规范化。我国《民法典》第172条(原《合同法》第49条,《民法总则》第172条)对表见代理作出了明确规定。然而,在实践中如要平衡信赖保护原则与私法自治原则,使得既可以保护交易的效率与安全,又能够保护被代理
学位
背景与目的阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种最常见的神经退行性疾病,重要的病理表现有认知功能障碍、β-淀粉样蛋白(Amyloid-βprotein,Aβ)沉积、Tau蛋白磷酸化和神经炎症等。其中神经炎症是中枢神经系统的炎症反应,由多种病理损伤引起。尽管AD发病机制研究取得了相当大的进展,然而目前仍没有有效缓解疾病的疗法,探究新的治疗方法尤为重要。核苷酸结合寡聚化结构
学位
中药代茶饮,又称茶剂,是中国的传统剂型之一,其产生发展大致可分三个阶段、五个时期。在中医理论指导下,并结合现代科学技术手段,中药代茶饮不断推陈出新,为推动中医药事业的发展添砖加瓦,为人民健康谋福利。
期刊
背景与目的阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)是一种睡眠呼吸相关性疾病,造成OSA的原因主要是在睡眠期间上气道部分或完全阻塞。当气道塌陷时,造成通气明显地减少甚至停止,从而导致体内产生低氧血症以及高碳酸血症。OSA也会增加高血压、心梗、中风以及猝死等许多疾病的风险。因此OSA是造成患者死亡以及致残的一个高危因素。颏舌肌(genioglossus muscle
学位