基于(三氟甲基(S-三氟甲基磺酰亞胺基)磺酰)(苯磺酰)亞胺鋰側(cè)鏈的聚合物單離子導(dǎo)體的合成及表征.pdf

1、單離子導(dǎo)體是指陰離子被固定在聚合物骨架上或者是陰離子含有能夠限制陰離子移動的較大結(jié)構(gòu)的一類離子導(dǎo)體。單離子導(dǎo)體取代傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)，可以有效解決鋰離子電池使用過程中的安全性問題和濃差極化問題。
　　本論文采用三氟甲基磺酰亞胺基(CF3SO2N=)取代磺酰亞胺基團(tuán)(-SO2-N-SO2-)上的一個(gè)“O”原子，形成含“S-三氟甲基磺酰亞胺基”的氟烷基磺酰亞胺(-SO2-N-S(O)(=NSO2CF3)-)基團(tuán)的單離子導(dǎo)體聚(

2、三氟甲基磺酰(S-三氟甲基磺酰亞胺基)磺酰)(對苯乙烯磺酰)亞胺鋰(LiPSTFISI)。以三氟甲基(S-三氟甲基磺酰亞胺基)磺酰氟(CF3SO2NS(O)(CF3)F)為中間體，采用三種不同的路線成功合成了(三氟甲基(S-三氟甲基磺酰亞胺基)磺酰)(對苯乙烯磺酰)亞胺鉀(KSTFISI)單體，將KSTFISI聚合并通過離子交換法制備了LiPSTFISI。通過IR、1H NMR、19F NMR等對合成的中間體和LiPSTFISI進(jìn)行了結(jié)

3、構(gòu)表征，并對聚合物分子量、單體以及聚合物的熱相變、熱穩(wěn)定性、XRD等理化性質(zhì)進(jìn)行了表征，研究表明該聚合物表現(xiàn)為無定形態(tài)聚合物并且具有較好的熱穩(wěn)定性(Td>170℃)。在此基礎(chǔ)上將LiPSTFISI與聚氧化乙烯(PEO)共混(LiPSTFISI/PEO)，制備出了EO/Li+=35的固體電解質(zhì)薄膜，對電解質(zhì)的DSC、TG、XRD、電導(dǎo)率、鋰離子遷移數(shù)等性能進(jìn)行了表征。研究表明該電解質(zhì)薄膜具有較高的室溫電導(dǎo)率(σ=3.3×10-8 S cm