polymer-in-salt型高分子固體電解質(zhì)的合成與應(yīng)用研究.pdf

1、南京理工大學碩士學位論文polymer-in-salt型高分子固體電解質(zhì)的合成與應(yīng)用研究姓名：朱晴申請學位級別：碩士專業(yè)：高分子化學與物理指導教師：朱緒飛20060526碩士論文p o l y m e r - i a - s a R 型高分子固體電解質(zhì)的含成與應(yīng)用研究A b s t r a c tI n t h i s w o r k w e h a v e s y n t h e s i z e d s e v e r a l n o

2、 v e l i o n i c l i q u i d s ( I L s ) b a s e d o ni m i d a z o l i u m ／p y r r o l i d i n i u m c a t i o n s a n d m a l e a t e ，p h t h a l a t e a n i o n s ．T h e v i s c o s i t y ,c o n d u c t i v i t y ,

3、e l e c t r o c h e m i c a l s t a b i l i t y , a n d t h e r m a l s t a b i l i t y o ft h e s e I L s h a v e b e e ni n v e s t i g a t e ds y s t e m i c a l l yi nt h i sw o r k ．T h e c o n d u c f i v i t i e s

4、a n d v i s c o s i t i e so ft h e s eI L s w e r em e a s u r e da td i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s ．T h ec o n d u c t i v i l i e so fi m i d a z o l i u mc a t i o n - b a s e d I L s a r es l i 曲t l y h i

5、 g h e r t h a n t h a t o fp y r r o l i d i n i u m c a t i o n - b a s e d I L sa n dt h e c o n d u c t i v i t i e s o fm a l e a t ea n i o n - b a s e dI L s a r eh i g h e r t h a nt h a to fc o r r e s p o n d i

6、 n g p h t h a l a t ea n i o n —b a s e dI L s ．T h e t e m p e r a t u r ed e p e n d e n c e o fv i s c o s i t y a n d c o n d u c t i v i t yw a s d i s c u s s e di nt h i ss t u d y ．T h eV o g e l - T a m m a n n

7、 - F u l c h e r ( v 硼e q u a t i o n a c c u r a t e l yd e s c r i b e st h ed e p e n d e n c eo fb o t ho ft h ec o n d u c t i v i t ya n dv i s c o s i t y o n t e m p e r a t u r e ．M o r e o v e r , t h et h e r

8、m a l d e g r a d a t i o no f I L sw a se v a l u a t e db y t h e r m o g r a v i m e 仃i ca n a l y s i s ( T G A ) ，w h i c h i n d i c a t e dt h e s eI L sb e h a v eg o o dt h e r m a ls t a b i l i t ye x c e p tf

9、 o rN - m e t h y l p y r r o l i d i n i u mb a s e d —I L s ．T h ee l e c t r o c h e m i c a lw i n d o w v a l u e so f I L s r a n g ef r o m2 ．4 V t o 4 ．4 V ．F o u r I L s b a s e d o n 1 - e t h y l 一3 ·m e

10、t h y l i m i d a z o l i u m a n d N ，N —d i m e t h y p y r r o l i d i n i u mc a t i o n sa n dm a l e a t e ，p h t h a l a t ea n i o n sw e r ec h o s e n a st h ea d u l t e r a n t so fs o l i dp o l y m e re l e

11、 c t r o l y t e ( S P E ) ．T h ed e p e n d e n c eo f t h ep r o p e r t i e so f S P E o nt h et y p eo fI L sw a s m a i n l yd i s c u s s e di nt h i s w o r k ，T h ec o n d u c t i v i t i e s o f S P E w e r e m

12、e a s u r e db ya c i m p e d a n c em e a s u r e m e n t a t d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s ．S i m i l a rt o t h e I L s c a s e s ．t h e V T Fe q u a t i o na c c u r a t e l y d e s c r i b e st h ed e p

13、e n d e n c e o ft h ec o n d u c t i v i t y o fS P E o n t e m p e r a t u r e ．T h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nI L sa n d p o l y m e rb a s i sw a si n v e s t i g a t e db yi n f r a r e ds p e c t r aO R ) a

14、 n dX - r a yD i f f r a c t i o nO ( R D ) w h i c hs u g g e s t e d a p o s s i b l em e c h a n i s mf o rt h ei n f l u e n c eo f I L so nt h e i o n i cc o n d u c t i v i t y o fS P E ．m e l e c t r o c h e m i c

15、 a l w i n d o w s o f t h eS P E l a r g e l yd e p e n do nt h e c o n t e n t o f I L s ．M o r e o v e r t h es p a r k i n g v o l t a g e v a l u e s o ft h e S P E r a n g e f r o ml O O V t o2 5 0 V ．I no r d e rt

16、 oi m p r o v et h ec o n d u c t i v i t yo f S P E ，g a m m a —b u t y r o l a c t o n ea n dg l y c o lw a su s e da st h e p l a s t i c i z e r so fS P E ．T h en e w s y s t e m ss h o w h i g h c o n d u c t i v i

17、t y ( u p t o5 ．2 m S 4 a t3 0 ℃) ．A d d i t i o n a l l y t h e u n i q u e p r o p e r t i e s o ft h e n e ws y s t e m sm e e te x a c d y w i t h t h er e q u i r e m e n t s o fl o n g l i f ea l u m i n u me l e c

18、 t r o l y t i cc a p a c i t o r s ．K e y w o r d s ：I o n i c l i q u i d , S o l i dp o l y m e r e l e c t r o l y t e ，V T EE l e c t r o c h e m i c a lw i n d o w , S p a r k i n g v o l t a g e ，A l u m i n u m e