论文部分内容阅读
凝胶聚合物电解质克服了液体电解质易腐蚀、易泄漏的缺点,并将聚合物结构优点、易装配性和高安全性融入了锂离子导体器件,外形设计也更加灵活方便。因此,聚合物电解质取代常规的液态电解质是一场革命! 本工作主要围绕以下几方面进行: 用不同平均分子量的聚乙二醇混合物和二氯甲烷在氢氧化钾存在下合成氧亚甲基连接的聚氧乙烯多嵌段聚合物作为电解质基质。并且通过红外光谱、核磁共振谱、X衍射测试技术确认了嵌段聚合物的结构。首次通过正交实验,对影响凝胶型固体电解质室温电导率的因素:LiClO4,纳米SiO2,增塑剂碳酸乙烯酯、碳酸丙稀酯以及嵌段聚合物的用量等进行了优化研究和验证。实验结果表明:LiClO40.7 g,SiO20.7 g,嵌段聚合物为7g,EC/PC的质量比为5/0(g/g)时,得到室温离子电导率为1.79×10-3S·cm-1的纳米复合聚合物固体电解质。拉曼光谱分析表明体系中只有自由离子,没有发现离子对及离子聚集体。可见光透射光谱表明该体系可以用于制备电致变色器件、灵巧调光窗及新型平板显示器。 通过聚合物共混可以减小聚合物体系的结晶度,提高离子的电导率,并且提高聚合物电解质的机械性能。因此,本文中,将聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)与氧亚甲基连接的聚氧乙烯多嵌段聚合物共混,加入一定浓度的LiClO4的PC溶液或者NaClO4的PC溶液,制成凝胶型聚合物电解质。川纳米级的SiO2、TiO2粉末对凝胶电解质进行改性后,膜的自支撑性进一步提高,电导率也有很大提高,25℃时,最高可达1.8×10-3S·cm-1。电导率的提高主要是因为SiO2、TiO2粉末的加入改变了锂离子和聚合物骨架的相互作用。在本论文中,我们还利用可见光透射光谱、扫描电镜、热重、红外光谱等手段对电解质薄膜进行了表征。