收藏本站
《沈阳工业大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型液晶聚合物固体电解质的研究

刘洋  
【摘要】: 聚合物电解质在化学电源、电致变色、光电化学和化学传感器等方面的巨大应用前景是目前科学研究的热点。特别是凝胶型聚合物电解质已经在各种高档设备和仪器中使用,但存在电解质膜稳定性和机械性差、液体电解质的渗析、电解质膜与电极相容性等问题。 复合型聚合物电解质作为一种固态聚合物电解质,有望取代目前用于锂电池的液态电解质,但其室温电导率较低,仍达不到实际应用的要求。为了提高聚合物电解质的电导率,添加酸化纳米粒子(TiO_2或SiO_2),制备出纳米粒子/PEO复合聚合物电解质。通过X-射线衍射、IR、DSC、SEM、POM、数字显微镜、拉伸测试和交流阻抗对电解质膜的性能进行了表征,主要研究了无机微粒中酸含量对电解质电导率的影响。结果表明,SiO_2微粒中酸含量对电导率影响不大;TiO_2微粒中的酸含量与电导率成正比。当含酸量为8%时,电解质的室温电导率可达1.83×10~(-6)S/cm。 利用液晶离聚物的液晶性和离子导电性,首次把液晶离聚物应用到锂离子电池电解质当中,制备出液晶离聚物(主链液晶离聚物MLCI或侧链液晶离聚物SLCI)/PEO固体聚合物电解质,此种聚合物电解质在国内外未见报道。通过IR、DSC、SEM、POM、数字显微、拉伸测试和交流阻抗对电解质膜的性能进行了表征,主要研究了液晶离聚物含量对电解质电导率的影响。结果表明,MLCI的加入增加电解质的结晶,但提高了电导率。电解质的电导率随着MLCI含量的增加先升高后降低,在其含量为3%时,电解质的电导率达到最大值1.15×10~(-5)S/cm;对于SLCI的加入,电解质结晶度增加,电导率随着SLCI含量的增加而降低,在其含量为7%时,电解质的电导率减小到10~(-8)S/cm数量级。采用导电增强机制和动态键合渗透理论模型,解释结晶度的增加,电导率增大的原因:通过提高实际扩散系数D_σ,也就是增加有效载流子的浓度,从而提高聚合物电解质的电导率。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O631.3

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈猛,史鹏飞,程新群;塑料锂离子电池研究概况[J];电池;2000年03期
2 赵健,杨维芝,赵佳明;锂离子电池的应用开发[J];电池工业;2000年01期
3 金明钢;我国固态锂离子电池工业发展近况[J];电池工业;2000年02期
4 邱玮丽,杨清河,马晓华,付延鲍,宗祥福;锂蓄电池PEO基全固态聚合物电解质研究进展[J];电源技术;2004年07期
5 余晴春,朱沁伟,吴益华;导电高分子电解质电导率测定的研究[J];电源技术;1999年S1期
6 高保娇,吴念,李延斌,徐立;水溶性高分子链中磺酸盐基团含量的电导滴定测定法[J];高分子学报;2004年04期
7 赵莹歆,刘昌炎;一种新型聚合物固体电解质的导电性的研究[J];高分子学报;1999年03期
8 何汉宏,梁伯润,王庆瑞;含磺酸基聚酯类液晶离聚物的合成与表征[J];高分子材料科学与工程;2000年03期
9 张爱玲,张宝砚,吕凤柱,雷刚;液晶聚合物对PA1010/滑石粉杂化材料增容作用的研究[J];高分子材料科学与工程;2003年01期
10 唐致远,王占良;PEO基聚合物电解质[J];高分子材料科学与工程;2003年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴芳,柳洪超,谈桂春,孙安垣;2003年我国热塑性工程塑料进展[J];工程塑料应用;2004年04期
2 陈伟;张以河;;锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用[J];工程塑料应用;2010年06期
3 周健;戴秀珍;;B元素对正极材料LiCoO_2结构及性能的影响[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年02期
4 蔺旭鹏;强颖怀;肖裕鹏;徐明磊;;薄膜太阳电池研究综述[J];半导体技术;2012年02期
5 李卫;同格拉格;牟其勇;谢燕婷;;尖晶石锰酸锂颗粒的物理特性对电化学性能的影响[J];北京大学学报(自然科学版);2006年S1期
6 张敬华;其鲁;舒东;杨立红;张晓雨;;聚3-甲氧基噻吩对二巯基噻二唑的电化学改性的研究[J];北京大学学报(自然科学版);2006年S1期
7 问立宁;用于锂离子电池热安全保护的正温度系数材料[J];北京理工大学学报;2004年07期
8 郭自强;中国大陆电动自行车市场和法规研析[J];船电技术;2002年02期
9 赵书利;金岑;喻济兵;;锂离子蓄电池技术应用与发展[J];船电技术;2009年12期
10 乐毅诚;石磊;吴飞;;锂离子电池负极材料的研究进展[J];船电技术;2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 腊明;齐聚噻吩及其衍生物的合成、性能及应用研究[D];华南理工大学;2010年
2 相佳媛;锂离子电池相变型负极材料铜、镍系化合物的设计制备及改性研究[D];浙江大学;2011年
3 丁元力;微纳结构LiMn_2O_4的可控合成及其电化学性能研究[D];浙江大学;2011年
4 汪达;嵌入型含锂金属氧化物锂离子电池负极材料的研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 窦树梅;锂离子电池正极材料Li-Ni-Mn-O体系的制备与改性研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 李晓冬;高性能染料敏化太阳能电池的制备与研究[D];华东师范大学;2011年
7 靳尉仁;锂离子动力电池性能及其仿真研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
8 李灵均;综合利用红土镍矿制备锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2和LiFePO_4的研究[D];中南大学;2011年
9 蒋庆来;浆料喷雾干燥法制备球形锰酸锂正极材料及其改性研究[D];中南大学;2011年
10 马立文;锂锰氧化物及其锂离子筛的制备、性能及应用[D];中南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈伟;张以河;;锂电池用PEO基固态聚合物电解质研究进展及应用[J];工程塑料应用;2010年06期
2 卢翠红,潘春跃;聚合物电解质离子电导率的影响因素[J];材料导报;2003年04期
3 黄峰,周运鸿;锂离子电池电解质现状与发展[J];电池;2001年06期
4 付逊,高阳,解晶莹;薄膜锂离子电池活化过程研究[J];电池;2004年05期
5 张爱玲,张宝砚,封文娟,张德品;主链液晶离聚物/PA1010/PP共混合金的力学性能及热行为[J];东北大学学报;2002年02期
6 黎前跃;宋银敏;钟启智;张;张宝砚;;一种含有磺酸基螯合型热致性主链液晶离聚物的合成及性能分析[J];东北师大学报(自然科学版);2007年03期
7 陈卫祥,杨兰生,单忠强,邹建梅,刘黎;全固态锂电池用聚合物电解质的研究[J];电源技术;1996年02期
8 汪国杰,周震涛,潘慧铭;聚合物锂离子蓄电池用凝胶聚合物电解质[J];电源技术;2001年01期
9 李瑾;;聚合物电解质的发展及应用[J];上海电力学院学报;2009年04期
10 杨道均;傅相锴;蒋庆龙;龚永锋;;P(VAc-MA)/PMMA为基体的聚合物电解质制备及其在电致变色器件中的应用[J];高等学校化学学报;2007年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 操建华;锂离子电池中聚合物电解质多孔膜的制备及其结构与性能研究[D];浙江大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡行仁;世纪之交的世界电池市场(上)[J];电池;1997年03期
2 陈卫祥,杨兰生,单忠强,邹建梅,刘黎;全固态锂电池用聚合物电解质的研究[J];电源技术;1996年02期
3 郑晓亮,孟智勇,曹维孝;甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐苯乙烯共聚物负离子与N,N,N-三甲基十六烷基溴化铵相互作用研究[J];高分子学报;2000年03期
4 周春林,张中权,江明;离聚物及其共混体系的研究 Ⅰ.聚合物链引入同种离子的增容作用[J];高分子学报;1994年04期
5 刘杰,何嘉松;引入离子基团改善聚苯乙烯和热致液晶聚合物的相容性 Ⅰ热性能和形态[J];高分子学报;1998年02期
6 刘杰,何嘉松,陈士娟;引入离子基团改善聚苯乙烯与热致液晶聚合物的相容性 Ⅱ用FTIR研究分子间特殊相互作用[J];高分子学报;1998年03期
7 郑晓亮,曹维孝;4-乙烯基吡啶 - 苯乙烯共聚物正离子与十二基烷基硫酸钠相互作用研究[J];高分子学报;1998年03期
8 郑晓亮,王昶,孟智勇,曹维孝;甲基丙烯酸3-磺酸钾丙酯-苯乙烯共聚物与N,N,N-三甲基十六烷基溴化铵相互作用研究[J];高分子学报;1999年02期
9 梁伯润,颜德岳;高分子液晶的表征[J];高分子材料科学与工程;1990年03期
10 黄皓浩,杜中杰,励杭泉;浓乳液法聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸丁酯自增容合金的制备[J];高分子材料科学与工程;2001年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐致远,薛建军,李建刚,王占良;聚合物电解质离子迁移数的测定方法[J];化学通报;2001年05期
2 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;1998年01期
3 张祥功,潘春跃,徐先华;聚合物电解质组成与结构特征的研究进展[J];上海化工;2004年04期
4 郭小勇;;我国开发成功新型聚合物电解质[J];功能材料信息;2008年Z1期
5 王海红,张明春,杨书廷,赵林治,丁立;以聚丙烯腈为基的钠盐聚合物电解质的研究[J];功能材料;1995年06期
6 余晴春,黄海燕,吴益华;聚合物电解质化学与电化学稳定性的研究[J];科技通报;2000年05期
7 唐致远,王占良;聚丙烯腈基聚合物电解质[J];化学通报;2002年06期
8 王占良,唐致远,耿新,薛建军;新型PMMA基聚合物电解质的研制[J];物理化学学报;2002年03期
9 浦鸿汀,黄平;电致变色器件用聚合物电解质材料的研究进展[J];功能材料与器件学报;2005年02期
10 张仁刚,赵世玺,周振平,夏君磊,刘韩星;锂离子电池电解质的最新研究进展[J];功能材料;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭海军;王钢;潘春跃;;无机粒子掺杂含硫聚合物电解质的制备与性能[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
2 户献雷;容敏智;阮文红;章明秋;;本征型聚合物电解质的制备与表征[A];中国化学会第28届学术年会第18分会场摘要集[C];2012年
3 刘思思;杨军;张涛;今西诚之;山本治;武田保雄;;N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺的添加对锂电池聚合物电解质的性能影响[A];中国硅酸盐学会固态离子学分会理事会暨第一届固态离子学青年学术交流会文集[C];2011年
4 吴孟强;周旺;陈艾;;PAN基凝胶聚合物电解质的研究[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
5 刘逸枫;袁俊;马亮亮;吴益华;;质子导体研究进展[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
6 李志明;魏建功;单峰;郑震;王新灵;;多孔氟硅胶表面沉积纳米SiO_2粒子新型聚合物电解质[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
7 金兰英;姜艳霞;廖宏刚;孙世刚;;离子液体增塑的聚合物电解质红外透射光谱研究[A];第十五届全国分子光谱学术报告会论文集[C];2008年
8 朱修剑;温兆银;顾中华;张向锋;黄莎华;;锂硫聚合物电池的电化学性能研究[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集稀土专辑[C];2004年
9 严锋;;基于离子液体的微乳液聚合及其功能材料的制备[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
10 冯婷;吴锋;吴川;白莹;叶霖;;基于超支化聚醚的固体聚合物电解质性能研究[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 本报记者 刘学习;燃料电池点燃希望[N];计算机世界;2002年
2 ;燃料电池有望为笔记本电脑供电[N];计算机世界;2003年
3 张弦 朱占科 滕庆磊;早上好,新能源![N];中国有色金属报;2011年
4 ;成都聚合物锂离子电池隔膜项目通过鉴定[N];今日信息报;2004年
5 刘碧玛;聚合物锂离子电池研究获突破[N];中国矿业报;2005年
6 本报记者 马佳;庄林:突破燃料电池价高难题[N];北京科技报;2008年
7 贾富 日经BP社驻华特约记者;电池改变未来[N];电脑报;2010年
8 记者 彭德倩;为高校科研成果办场“相亲会”[N];解放日报;2009年
9 本报记者 王小龙;未来电池 谁领风骚[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高杨文;聚氧化乙烯/碱金属盐聚合物电解质结构与分子动力学的固体高分辨核磁共振研究[D];华东师范大学;2011年
2 童永芬;多臂支化液晶嵌段聚合物电解质及其固态锂离子电池[D];南昌大学;2013年
3 张运丰;单离子聚合物电解质的设计、合成及在锂离子电池中的应用[D];中国地质大学;2013年
4 刘清华;固体锂电池中聚氧乙烯/六氟砷酸锂结晶聚合物电解质的固体核磁共振研究[D];华东师范大学;2014年
5 张鹏;新型锂离子电池聚合物电解质制备及性能研究[D];复旦大学;2010年
6 崔巍巍;PAMPSLi基电纺纤维聚合物电解质的制备与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 肖围;锂离子电池用复合型PVDF-HFP基聚合物电解质的制备及性能研究[D];中南大学;2013年
8 任众;PVDF-HFP基聚合物电解质的制备与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 李明涛;新型离子液体聚合物电解质的设计、合成及在锂二次电池中的应用研究[D];上海交通大学;2011年
10 唐征;Si基聚合物电解质的研究及其在二次电池中的应用[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘毅;金属空气燃料电池聚合物电解质的合成[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 裴建军;新型纳米粒子复合聚合物电解质的制备与研究[D];南昌大学;2013年
3 郝敬磊;新型聚合物电解质的制备及其电化学性能研究[D];湘潭大学;2013年
4 白炼;锂离子电池用新型固态聚合物电解质研究[D];清华大学;2012年
5 谢媛媛;四臂星形增塑剂的合成及其在聚合物电解质中的应用[D];南昌大学;2010年
6 余佃宝;锂二次电池聚合物电解质的制备及其电化学性能研究[D];南昌大学;2010年
7 杜秋亮;聚咪唑类离子液体聚合物电解质的研究[D];西南大学;2011年
8 刘友舫;高分子聚合物电解质PEO以及改性后膜的合成与性能研究[D];安徽大学;2014年
9 崔艳峥;染料敏化太阳能电池准固态聚合物电解质研究[D];宁波大学;2013年
10 张倩;丁腈橡胶复合物抗静电性能及丁腈橡胶基聚合物固体电解质材料的研究[D];上海交通大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026