改性剂对PVA基碱性固体聚合物电解质性能的影响

为了改善PVA-KOH-H2O体系碱性固体聚合物电解质(ASPE)的性能,采用溶液浇铸法向其中添加改性剂制备复合电解质膜,利用X射线衍射仪(XRD)、循环伏安法(CV)和交流阻抗法(AC)等对电解质膜的物相和性能进行了表征.研究结果表明:聚合物电解质以无定形态为主,含极少量晶相,改性剂的适量添加可以降低电解质膜的结晶度增大无定形区域,离子电导率随PEO的加入先减小后增大,随增塑剂的加入先增大后减小,三种改性剂中GROL效果最好可达4.52×10-2 S/cm,电化学稳定窗口随改性剂的添加略微变窄,但仍显示了较好的电化学稳定性,当三种物质同时共混加入时电化学性能优于单个组分.该研究结论对制备高能量碱性固体电池具有一定的参考价值.     

一种新型锂盐LiBOB在固态聚合物电解质中的应用

选用LiBOB作为掺杂盐,聚氧化乙烯(PEO)为主体,采用溶液浇铸法制备出不同组成的聚合物电解质膜,运用差热分析、电化学阻抗谱和计时电流进行测试.结果表明:LiBOB·(PEO)n聚合物电解质具有较好的导电性能,锂盐的浓度对体系的结晶度和导电性能有很大的影响.随着锂盐LiBOB浓度的增加,电导率呈现先上升后下降的趋势.当n(O):n(Li)=16:1时,LiBOB·(PEO)n聚合物电解质室温下的电导率达到最高,为5.8μS/cm,锂离子迁移数为0.39.     

NaY对(PEO)_(16)LiClO_4-EC组织和导电性能的影响

以纳米级NaY分子筛为填充剂,制备了(PEO)16LiClO4-EC-x%NaY(x=0,3,5,8,12,20,35)全固态复合聚合物电解质薄膜.通过扫描电镜、EDS能谱和交流阻抗方法研究了NaY对(PEO)16LiClO4-EC电解质体系显微组织特征与离子导电性能的影响.结果表明,适量NaY可使PEO的球晶生长受到抑制,表面形成有利于锂离子传输的超枝状和交联网络结构,离子传输的无定形区域增大;同时,适量EC有利于NaY在聚合物基体中的均匀分布,当NaY含量为12%(质量分数)时,复合聚合物电解质的室温离子电导率达到最大值,为1.890×10-4S.cm-1.     

锂盐LiBOB的性能研究

运用电化学阻抗谱和稳态直流极化法研究了LiBOB.(PEO)n聚合物电解质膜的性能;用恒电流充放电测试研究了以LiBOB作锂盐的电池的循环性能.结果表明,LiBOB具有好的导电性能,O与Li的摩尔比为16∶1时,LiBOB.(PEO)n膜室温下的电导率最高为5.8×10-6S/cm,锂离子迁移数t =0.39;LiBOB的大电流充放电性能有待改进.     

钙钛矿型固体电解质材料的发展现状

钙钛矿型材料是近些年来人门发现的离子导电率较高的固体电解质材料.将钙钛矿型固体电解质材料分为氧离子导电型和氢离子导电型两种类型,分别介绍了它们的导电机理及近期研究进展.     

含氟聚合物对电解质电导率的影响

采用溶液浇铸的方法制备了以PEO LiClO4(聚氧乙烯高氯酸锂)为基质的共混聚合物膜.运用差热示差扫描热分析和交流阻抗的测试方法,研究了聚合物电解质电导率的影响因素.交流阻抗的测试结果显示,随着PVDF(偏氟乙烯)的加入,含有PEO LiClO4的聚合物电解质的离子电导率会随之下降,然而偏氟乙烯六氟丙烯共聚物P(VDF HFP)加入后,在适量范围内聚合物电解质的电导率会增加.当PEO∶P(VDF HFP)的质量分数为1∶0.5时,电导率(δ)最大,其值为2.3×10-4S/cm.DSC的测试结果表明,P(VDF HFP)的加入后,混合物的熔融温度和熔融峰热焓都会随之下降.研究表明对PEO的共混改性可以显著提高电解质电导率.     

一种新型聚氧化乙烯基凝胶型聚合物电解质的制备及其性能

通过紫外固化的方法合成了一种新型的聚氧化乙烯(PEO)基凝胶型聚合物膜,该聚合物膜具有适当的交联密度、良好的空间结构稳定性以及吸附液体电解液的性能.利用所合成的凝胶型聚合物膜制备了凝胶型聚合物电解质.研究表明,该聚合物电解质膜具有较高的离子电导率,其室温离子电导率最高可达1 mS/cm左右;较宽的电化学稳定窗口和较好的热稳定性能,可达到锂离子二次电池的使用要求.     

阳极键合用高分子固体电解质的性能研究

根据微机电系统(MEMS)封装中常用的阳极键合技术的特点,采用机械合金化法制备了高分子固体电解质,用作新的阳极键合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和同步辐射小角X射线技术(SAXS)等手段研究了锂盐加入量对络合成的阳极键合用聚氧乙烯(PEO)LiX的导电性能的影响,进而探讨了高分子固体电解质作为新型封装材料在阳极键合应用中的可行性。结果表明:相对于LiPF6,络合LiClO4更容易增加锂离子的迁移数,能更有效地阻碍高分子固体电解质的结晶,使得无定形区的含量增加;对于制备出的阳极键合用PEO-LiClO4高分子固体电解质材料,随着锂盐含量的增加,PEO与锂盐之间的络合结构变得更松弛,该络合体系的有序性变差,无序度增大,这种结构在静电场作用下更容易破坏,因而电导率更高,键合质量良好。     

Effect of NaY on Microstructure and Conductivity of （PEO） 16LiCIO4-EC Composite Electrolyte

以纳米级NaY分子筛为填充剂,制备了（PEO）16LiCIOa-EC-x％NaY（x=0,3,5,8,12,20,35）全固态复合聚合物电解质薄膜．通过扫描电镜、EDS能谱和交流阻抗方法研究了NaY对（PEO）16LiCl04-EC电解质体系显微组织特征与离子导电性能的影响．结果表明,适量NaY可使PEO的球晶生长受到抑制,表面形成有利于锂离子传输的超枝状和交联网络结构,离子传输的无定形区域增大;同时,适量EC有利于NaY在聚合物基体中的均匀分布,当NaY含量为12％（质量分数）时,复合聚合物电解质的室温离子电导率达到最大值,为1．890×10-4S·cm-1     

钙钛矿型固体电解质材料的发展现状

钙钛矿型材料是近些年来人门发现的离子导电率较高的固体电解质材料。将钙钛矿型固体电解质材料分为氧离子导电型和氢离子导电型两种类型,分别介绍了它们的导电机理及近期研究进展。     

Increasing the conductivity of crystalline polymer electrolytes

Polymer electrolytes consist of salts dissolved in polymers (for example, polyethylene oxide, PEO), and represent a unique class of solid coordination compounds. They have potential applications in a diverse range of all-solid-state devices, such as rechargeable lithium batteries, flexible electrochromic displays and smart windows. For 30 years, attention was focused on amorphous polymer electrolytes in the belief that crystalline polymer:salt complexes were insulators. This view has been overturned recently by demonstrating ionic conductivity in the crystalline complexes PEO6:LiXF6 (X = P, As, Sb); however, the conductivities were relatively low. Here we demonstrate an increase of 1.5 orders of magnitude in the conductivity of these materials by replacing a small proportion of the XF6- anions in the crystal structure with isovalent N(SO2CF3)2- ions. We suggest that the larger and more irregularly shaped anions disrupt the potential around the Li+ ions, thus enhancing the ionic conductivity in a manner somewhat analogous to the AgBr(1-x)I(x) ionic conductors. The demonstration that doping strategies can enhance the conductivity of crystalline polymer electrolytes represents a significant advance towards the technological exploitation of such materials.     

Optimization of polymer electrolytes for quasi-solidstate dye-sensitized solar cells

The dye-sensitized nanocrystalline TiO2 thin filmsolar cells (DSSCs) have attracted much attention since1990s[1— , due to their high light to electrical energy 4]conversion efficiency. So far, many studies have beenmade on the use of liquid electrolytes such as acetonitrile,3-methoxypropionitrile and a mixture of ethylene/pro-pylene carbonate (EC/PC) containing I? /I3 redox cou-?ple. A light to electrical energy conversion efficiency of7%— 12% has been obtained for DSSC using liquid e…     

PEO（MMEC,MNEC）—TPC—LDABS高分子单离子导体的设计与合成

合成了三元共聚物ＰＥＯ－ＴＰＣ－ＬＤＡＢＳ、ＭＭＥＣ－ＴＰＣ－ＬＤＡＢＳ和ＭＮＥＣ－ＴＰＣ－ＬＤＡＢＳ，可望成为一类新的高分子固体电解质材料     

新型核-多臂星形聚合物电解质

采用傅里叶转换红外光谱法(FT-IR)、微分扫描量热分析(DSC)、离子阻抗谱等测试手段对以超支化聚缩水甘油(HPG)为核，线型聚氨酯(PEU)为臂的核-多臂星形聚合物进行了表征，对其分子结构与电导性能之间的关系进行了初步探索．结果表明，星形聚合物比线型聚合物有更强的溶盐能力和离子传输能力．氧锂比(氧化乙烯单元与锂离子的摩尔比)为4，共混比(质量)为30％时，体系的最高电导率可达0．2mS／cm．当星形聚合物的臂数为5时，体系的电导率高于相同条件下的其他臂数的聚合物体系．体系的电导率随温度的升高而升高，其变化规律符合Arrhcnius方程．     

固态染料敏化二氧化钛纳晶薄膜太阳能电池的研究进展

固态染料敏化太阳能电池是目前能源研究的热点领域之一。我们设计并合成了一系列含有不同特性基团(如柔软的高分子链、可现场固化基团和高电导的离子液体基团)的高分子固态电解液应用于染料敏化太阳能电池;同时,结合理论模拟计算得出的二氧化钛纳晶薄膜工作电极和对电极的光散射效应与光限域效应能提高电池的光吸收效率,二氧化钛纳晶薄膜孔隙率的增大能增加固态电解液在膜内的渗透和扩散,对工作电极和对电极进行结构优化可得到高光电转换效率的固态染料敏化太阳能电池。     

聚合物电解质室温电导率的研究

采用交流阻抗方法研究了微米级Al2O3微粒掺杂的聚环氧乙烷（PEO）10－LiClO4-Al2O3复合聚合物电解质体系。和（PEO）10LiClO4体系相比,（PEO）10－LiClO4-Al2O3体系的室温导电率增加。同时还对交流阻抗谱图的模拟等效电路进行了讨论。     

超支化聚三唑固态聚电解质及其锂离子和锌离子导电性

带刚性结构的超支化聚合物具有优良的溶解性，度低黏与力学性能优异，可用于制备固态电解质.含叠氮基的单体M1和含炔基的单体M2在亚铜离子Cu⁺的催化下发生叠氮-炔点击化学反应，得到超支化聚三唑hb-GPTA.该聚合物具有良好的溶解性、成膜性和热稳定性（热分解温度为350 ℃）.将该聚合物分别与三氟甲基磺酰亚胺锂 (LiTFSI)及三氟甲基磺酸锌 (Zn(OTf)₂)进行掺杂，制备固态电解质，对其电化学性能进行表征.结果表明，hb-GPTA/LiTFSI体系具有更高的电导率（32.7 μ S·cm^-1），电化学窗口为5.2 V；相比之下，hb-GPTA/Zn（OTf）₂体系电导率较低（0.42 μS·cm^-1），但其在-1~6 V电压范围内一直保持稳定.结合电化学稳定性分析结果，可以推断含三氮唑的聚合物在制作锌离子电池方面具有潜在的应用价值.     

超支化聚三唑固态聚电解质及其锂离子和锌离子导电性

带刚性结构的超支化聚合物具有优良的溶解性，度低黏与力学性能优异，可用于制备固态电解质.含叠氮基的单体M1和含炔基的单体M2在亚铜离子Cu⁺的催化下发生叠氮-炔点击化学反应，得到超支化聚三唑hb-GPTA.该聚合物具有良好的溶解性、成膜性和热稳定性（热分解温度为350 ℃）.将该聚合物分别与三氟甲基磺酰亚胺锂 (LiTFSI)及三氟甲基磺酸锌 (Zn(OTf)₂)进行掺杂，制备固态电解质，对其电化学性能进行表征.结果表明，hb-GPTA/LiTFSI体系具有更高的电导率（32.7 μ S·cm^-1），电化学窗口为5.2 V；相比之下，hb-GPTA/Zn（OTf）₂体系电导率较低（0.42 μS·cm^-1），但其在-1~6 V电压范围内一直保持稳定.结合电化学稳定性分析结果，可以推断含三氮唑的聚合物在制作锌离子电池方面具有潜在的应用价值.     

Proton Conducting Polymer Electrolytes and Its Applications

1 Introduction Proton conducting solid polymer electrolytes have been extensively studied due to their potential applications in electrochemical devices such as batteries, super capacitors, electrochromic windows, sensors etc~([1,2]). Many researchers have studied the behaviour of inorganic based polymer electrolytes as proton conductors and their applications in solid state devices at room temperature~([3]). But, inorganic acid doped electrolytes have some serious disadvantages like corrosion…