不同锂盐对超支化/梳状复合型聚合物电解质的性能影响研究

doi:10.13208/j.electrochem.151013

电化学（中英文） ›› 2016, Vol. 22 ›› Issue (5): 535-541. doi: 10.13208/j.electrochem.151013

不同锂盐对超支化/梳状复合型聚合物电解质的性能影响研究

户献雷^1,2, 梁晓旭², 章明秋¹, 张若昕², 张利萍², 阮文红^1*

1. 中山大学化学与化学工程学院, 广东广州, 510275; 2. 广州天赐高新材料股份有限公司, 广东广州, 510760

收稿日期:2015-10-13 修回日期:2015-12-07 出版日期:2016-10-28 发布日期:2016-01-04
通讯作者: 阮文红 E-mail:cesrwh@mail.sysu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目（No. 51473186）和广州市科技计划项目（No. 201508010052）资助

Effects of Lithium Salts on the Properties of Hyperbrandched/Comb-like Composite Polymer Electrolytes

HU Xian-Lei ^1,2, LIANG Xiao-Xu², ZHANG Ming-Qiu¹, ZHANG Ruo-Xin², ZHANG Li-Ping², RUAN Wen-Hong ^1*

1.School of Chemistry and Chemical Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275,China; 2. Guangzhou Tinci Materials Technology Co., Ltd., Guangzhou 510600, China

Received:2015-10-13 Revised:2015-12-07 Published:2016-10-28 Online:2016-01-04
Contact: RUAN Wen-Hong E-mail:cesrwh@mail.sysu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

利用PVA侧链上的羟基的化学活性, 采用超支化聚胺-酯对改性纳米SiO₂和PVA接枝改性, 并加入不同锂盐，制备了SiO₂-g-HBPAE/PVA-g-HBPAE超支化/梳状复合型聚合物电解质, 利用SEM观察了纳米粒子在基体中的分散情况, 采用DSC、拉伸实验以及介电谱研究了锂盐种类及添加量对复合体系性能的影响. 结果表明, 超支化接枝改善了SiO₂和基体的界面相容性; 磺酸类锂盐在复合材料中表现出自增塑现象, 材料的玻璃化转变温度(T_g)大幅度下降; LiClO₄在基体中的离解能力强于LiCF₃SO₃和 LiN(SO₃CF₃)₂; 当LiCF₃SO₃添加量为20 %(by mass, 下文同)时, 聚合物电解质的室温电导率达到最大值2.58×10^-6 S•cm^-1.

关键词: 聚合物电解质, 聚乙烯醇, 超支化聚胺-酯, 梳状大分子, 锂盐

Abstract:

Based on the chemical characteristics of the hydroxyl group of PVA side-chain, the hyperbrandched poly(amine-ester) (HBPAE) was used to hypergraftingly pretreated nano-silica (SiO₂) and polyving akohol (PVA). And different lithium salts were added to fabricate the SiO₂-g-HBPAE/PVA-g-HBPAE hyperbrandched/comb-like composite polymer electrolytes (CPEs). The dispersion of nanoparticles in matrix was observed by SEM. The effects of different lithium salts on the properties of CPEs were studied by DSC, tensile test and dielectric spectra. The results showed that the hypergrafting method improved the interphase compatibility between SiO₂ and matrix. Sulfonic acid type lithium salts accelerated self-plasticizing with the Tg values being decreased. The LiClO₄manifested stronger solubility than LiCF₃SO₃ and LiN(SO₃CF₃)₂ in the polymer matrices. The ionic conductivity of the polymer electrolytes reached the maximum value of 2.58×10^-6 S·cm^-1 after the addition of 20% LiCF₃SO₃ at room temperature.

Key words: polymer electrolytes; polyving akohol, hyperbrandched poly(amine-ester), comb-like polymer, lithium salts

中图分类号:

O646
O631.1

户献雷, 梁晓旭, 章明秋, 张若昕, 张利萍, 阮文红. 不同锂盐对超支化/梳状复合型聚合物电解质的性能影响研究[J]. 电化学（中英文）, 2016, 22(5): 535-541.

HU Xian-Lei, LIANG Xiao-Xu, ZHANG Ming-Qiu, ZHANG Ruo-Xin, ZHANG Li-Ping, RUAN Wen-Hong. Effects of Lithium Salts on the Properties of Hyperbrandched/Comb-like Composite Polymer Electrolytes[J]. Journal of Electrochemistry, 2016, 22(5): 535-541.

[1]	周莉, 吴勰, 薛照明. 热塑性聚氨酯基聚合物电解质的制备与表征[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(4): 439-448.
[2]	张运丰, 王佳颖, 李晓洁, 赵诗宇, 何阳, 霍士康, 王雅莹, 谭畅. 锂金属电池用三维半互穿网络聚合物电解质的制备[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(4): 413-422.
[3]	侯旭, 何欣, 李劼. “Water-in-salt”聚合物电解质制备及其电化学性能研究[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(2): 202-207.
[4]	张运丰, 董佳明, 谭畅, 霍士康, 王佳颖, 何阳, 王雅莹. Li-SGO掺杂半互穿网络型多孔单离子传导聚合物复合电解质的制备[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(1): 108-117.
[5]	潘晓娜, 刘丽来, 王治璞, 王丹, 李云, 杨培霞, 张锦秋, 安茂忠. 离子液体凝胶聚合物电解质的三元组分相互作用研究[J]. 电化学（中英文）, 2020, 26(3): 406-412.
[6]	谭力盛, 潘婧, 李瑶, 庄林, 陆君涛. 碱性聚合物电解质燃料电池电极疏水性对性能的影响[J]. 电化学（中英文）, 2013, 19(3): 199-203.
[7]	许开卿，范乐庆，吴季怀，冷晴，钟欣，林建明，黄妙良，兰章. 聚乙烯醇基水凝胶聚合物电解质超级电容器的研究[J]. 电化学（中英文）, 2011, 17(2): 190-194.
[8]	赵亮, 胡勇胜, 李泓, 王兆翔, 徐红星, 黄学杰, 陈立泉. 拉曼光谱在锂离子电池研究中的应用[J]. 电化学（中英文）, 2011, 17(1): 12-23.
[9]	秦玉华, 贾若琨, 魏庆娟, 马丽, 关晓辉, 吕男, . 聚乙烯醇微透镜阵列的制备及其固载细胞色素c的直接电化学[J]. 电化学（中英文）, 2009, 15(3): 341-344.
[10]	伍伟峰, 杨长春, 贺素姣, 张兵兵, 徐松, . MCM-48改性PVDF-HFP复合多孔型聚合物电解质[J]. 电化学（中英文）, 2009, 15(3): 315-319.
[11]	叶霖;赵玉美;张晓雯;冯增国;白莹;吴锋;. 纳米SiO_2复合的梳状聚醚聚合物电解质的导电性能研究[J]. 电化学（中英文）, 2007, 13(1): 19-24.
[12]	孟祥利, 殷金玲, 任娟, 张宝宏, . PMMA基凝胶聚合物电解质双电层电容器的研究[J]. 电化学（中英文）, 2007, 13(1): 101-105.
[13]	叶霖;高鹏;冯增国;吴锋;陈实;王国庆;. 梳形聚醚全固态聚合物电解质的电导率研究[J]. 电化学（中英文）, 2006, 12(1): 29-34.
[14]	袁安保;赵俊;. PVA-CMC-KOH-H_2O碱性聚合物电解质研究[J]. 电化学（中英文）, 2006, 12(1): 40-45.
[15]	王军红,刘建敏,杨化滨,周作祥. PVA碱性凝胶聚合物电解质薄膜电化学稳定性研究[J]. 电化学（中英文）, 2005, 11(2): 129-132.

不同锂盐对超支化/梳状复合型聚合物电解质的性能影响研究

Effects of Lithium Salts on the Properties of Hyperbrandched/Comb-like Composite Polymer Electrolytes

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