快冷對(duì)PEG基SPE導(dǎo)電性影響及導(dǎo)電機(jī)理的研究.pdf

1、由于聚合物電解質(zhì)在制備高能密度全固態(tài)電池、光電化學(xué)器件、氣體傳感器方面有著重要的應(yīng)用前景,因此,聚合物電解質(zhì)成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)之一.本文主要以PEG/LiClO<,4>固體聚合物電解質(zhì)為研究對(duì)象,以電化學(xué)交流阻抗分析和X射線衍射為主要的表征手段,首先研究了固體聚合物電解質(zhì)的本體電阻的計(jì)算方法,然后,計(jì)算了不同電解質(zhì)體系在不同冷卻方式下的離子電導(dǎo)率,研究了影響電導(dǎo)率的幾個(gè)重要因素(冷卻方式、溫度和鹽的種類等),探討了固體聚合物電解質(zhì)的導(dǎo)電

2、模型.實(shí)驗(yàn)中選擇的電解質(zhì)體系純PEG、LiClO<,4>以及PEG/LiClO<,4>,在不同的冷卻環(huán)境下,離子電導(dǎo)率遵循大致相同的變化規(guī)律,即隨著冷卻的速率加快,體系的離子電導(dǎo)率逐漸增大.運(yùn)用XRD對(duì)慢速冷卻和快速冷卻下的電解質(zhì)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,并采用估算非結(jié)晶峰面積方法計(jì)算了結(jié)晶度.在影響聚合物電解質(zhì)體系離子電導(dǎo)率的影響因素中,主要研究了溫度的影響和鹽的影響.隨著溫度升高,每種電解質(zhì)體系的導(dǎo)電率均增加;離子半徑小,在相同的自由體積內(nèi),

3、有利于載流子的遷移.對(duì)于含有Li<'+>的幾種鋰鹽,晶格能小的鹽,復(fù)合體系離子導(dǎo)電率較高.論文還研究了快冷PEG/LiClO<,4>固體聚合物電解質(zhì)膜的穩(wěn)定性,測(cè)定不同放置時(shí)間的電化學(xué)交流阻抗圖譜,結(jié)果表明,非晶態(tài)與晶態(tài)的轉(zhuǎn)變極為緩慢,證明了快冷技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)固體聚合物電解質(zhì)的非晶轉(zhuǎn)變.本文根據(jù)有效介質(zhì)理論,進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo),得出離子導(dǎo)電模型,對(duì)于含聚集體的固體聚合電解質(zhì),離子電導(dǎo)率可用表示為:σ<,m>=(1-V<,2>)(1-P<,c>