聚合物电解质中离子输运机制的谱学研究

电化学（中英文） ›› 1998, Vol. 4 ›› Issue (1): 79-87.

聚合物电解质中离子输运机制的谱学研究

王兆翔,黄碧英,薛荣坚,黄学杰,陈立泉

中国科学院物理研究所固态离子学实验室

收稿日期:1998-02-28 修回日期:1998-02-28 出版日期:1998-02-28 发布日期:1998-02-28

Spectroscopic Investigation of Ion Transport Mechanisms in Polyacrylonitrile Based Electrolytes

Wang Zhaoxiang Huang Biying Xue Rongjian Huang Xuejie Chen Liquan*

(Lab. for Solid State Ion., Inst. of Phy., Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080)

Received:1998-02-28 Revised:1998-02-28 Published:1998-02-28 Online:1998-02-28

摘要/Abstract

摘要： 聚合物电解质是新一代锂离子电池所需要的重要材料．本文从分析聚丙烯腈（ＰＡＮ）－增塑剂－ＬｉＣｌＯ４体系中各组份间的相互作用出发，用Ｒａｍａｎ光谱，红外（ＩＲ）光谱，Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）及核磁共振（ＮＭＲ）等谱学方法研究了聚合物电解质中各组份之间的相互关系和Ｌｉ＋离子在聚合物电解质中的输运机理．发现Ｌｉ＋离子既可与增塑剂分子中含有孤对电子的原子发生作用而形成缔合物，也可与ＰＡＮ中Ｃ≡Ｎ基团上的Ｎ原子发生作用形成缔合物．增塑剂分子通过Ｃ＝Ｏ或Ｓ＝Ｏ基团与ＰＡＮ的Ｃ≡Ｎ基团以偶极子的形式相互排斥．在与Ｌｉ＋离子相互作用形成缔合物时，聚合物分子与增塑剂分子间存在激烈的竞争．在凝胶态中的运动是聚合物电解质Ｌｉ＋离子的主要运动形式．提出了Ｌｉ＋离子在ＰＡＮ为基的聚合物电解质中的一种可能传导机制．强调了增塑剂在聚合物电解质中的重要作用．

关键词: Raman光谱, 红外光谱, X射线光电子能谱, 核磁共振, 聚合物电解质, 高氯酸锂, 聚丙烯腈, 增塑剂

Abstract: Raman, IR, X-ray photoelectron (XPS), and NMR spectra of components in polyacrylonitrilebased electrolytes have been studied. It is found that there are strong interactions among the components though different systems show different interaction characteristics. A concept of competition is proposed between the polymer matrix and the plasticizer on associating with the Li~+ ions. By analyzing the important functions of the plasticizer, a possible mechanism of the ions transport in the polymer electrolyte is suggested.

中图分类号:

O657.37

王兆翔, 黄碧英, 薛荣坚, 黄学杰, 陈立泉. 聚合物电解质中离子输运机制的谱学研究[J]. 电化学（中英文）, 1998, 4(1): 79-87.

Wang Zhaoxiang Huang Biying Xue Rongjian Huang Xuejie Chen Liquan. Spectroscopic Investigation of Ion Transport Mechanisms in Polyacrylonitrile Based Electrolytes[J]. Journal of Electrochemistry, 1998, 4(1): 79-87.

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