收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

凝胶型离子液体/聚合物电解质的合成和性能研究

黄雪原  
【摘要】: 锂离子电池和超级电容器大多采用有机非质子溶剂作增塑剂,它易挥发,易漏液,不仅会降低电池的容量,还会对环境造成污染。为了提高凝胶型聚合物电解质的热稳定性,近几年来离子液体作增塑剂得到日益广泛的研究和发展。然而这类电解质的电导率大多只能达到10~(-4)S·cm~(-1),还不能满足实际应用的要求(10~(-3)S·cm~(-1))。因此,既具有良好热稳定性又能满足高电导率要求的凝胶型聚合物电解质有着广泛的应用前景。 本文采用两步法合成了一系列性质稳定,不同组成的离子液体:[BMIM]BF_4、[BMIM]PF_6、[BMIM]Cl-ZnCl_2、[BMIM]H_2PO_4。并用红外光谱对其进行了结构表征。 首次通过原位聚合制备出含L-酸性离子液体[BMIM]Cl-ZnCl_2的凝胶型聚合物电解质,并对其性能进行了研究。结果表明,当n([BMIM]Cl-ZnCl_2)/n(烯类单体)为7:3时,离子电导率约为0.36×10~(-3)S·cm~(-1);热稳定性明显优于传统以非质子溶剂作增塑剂的电解质体系。为了提高凝胶型聚合物电解质的电导率,采用[BMIM]Cl-ZnCl_2和非质子溶剂PC、DMC形成的混合溶液作增塑剂,使电导率大大增加,达2.83×10~(-3)S·cm~(-1),且随温度变化符合VTF方程,聚合物电解质的热分解温度大于275℃,显示出良好的热稳定性。 合成了同时含离子液体[BMIM]BF_4或[BMIM]PF_6和非质子溶剂的一系列凝胶型聚合物电解质,并对其性能进行了研究。结果表明,聚合物电解质的室温离子电导率都超过10~(-3)S·cm~(-1),且随温度变化符合VTF方程;PHEMA+PC+[BMIM]BF_4和PHEMA+LiBF_4+PC+DMC+[BMIM]BF_4的离子电导率分别为1.33×10~(-3)S·cm~(-1)和1.46×10~(-3)S·cm~(-1);热分解温度大于260℃,在80℃时热失重小于0.87%;含锂盐的电解质中锂离子迁移数大于0.34,电化学窗口达4.3V。PMMA+PC+[BMIM]PF_6和PMMA+LiPF_6+PC+DMC+[BMIM]PF_6离子电导率分别为3.44×10~(-3)S·cm~(-1)和10.05×10~(-3)S·cm~(-1);热分解温度大于250℃,在80℃时热失重小于0.97%;含锂盐的电解质中锂离子迁移数大于0.3,电化学窗口高达5.1V。 首次通过原位聚合制备出含B-酸性离子液体[BMIM]H_2PO_4的凝胶型聚合物电解质,并对其性能进行了研究。结果表明,聚合物电解质的电导率随离子液体的含量、H_3PO_4的含量以及温度的增加而增加。当n([BMIM]H_2PO_4)/n(HEMA)为7:3时,离子电导率为6.20×10~(-3)S·cm~(-1),当n([BMIM]H_2PO_4)/n(MA)为7:3时,离子电导率为5.94×10~(-3)S·cm~(-1);不含H_3PO_4的聚合物电解质的热稳定性明显优于传统以非质子溶剂作增塑剂的电解质体系,其热分解温度在258℃以上。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张秋月;何辉;黄小红;;Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)在离子液体中的电化学性质[J];中国原子能科学研究院年报;2009年00期
2 ;离子液体润滑剂研究获新进展[J];粘接;2010年03期
3 吴争鸣;离子液体及其在过渡金属催化反应中的应用[J];湖南城建高等专科学校学报;2003年03期
4 史奇冰,郑逢春,李春喜,卢贵武,王子镐;用NRTL方程计算含离子液体体系的汽液平衡[J];化工学报;2005年05期
5 牟宗刚,周峰,张书香,梁永民,刘维民;1-(2’-O,O-二乙基膦酰乙基)-3-己基咪唑六氟磷酸盐离子液体的摩擦学性能研究[J];润滑与密封;2005年03期
6 李闲,张锁江,张建敏,陈玉焕,张延强,孙宁;疏水性离子液体用于萃取酚类物质[J];过程工程学报;2005年02期
7 ;系列新型环境友好离子液体制备成功[J];精细与专用化学品;2009年09期
8 宋晔,朱绪飞,王明杰;离子液体在片式铝电解电容器中的应用研究[J];电子元件与材料;2005年03期
9 李肖华;李卫坤;宋旭东;计建炳;;离子液体的合成及在分离中的应用[J];浙江化工;2008年02期
10 薛冠;胡小玲;赵亚梅;郑熙;;离子液体在支撑液膜中的应用[J];现代化工;2008年08期
11 李吉广;胡玉峰;;离子液体在萃取分离领域的研究进展[J];化工文摘;2009年01期
12 吕廷婷;季金苟;夏之宁;蒋宏贵;;离子液体萃取有机物的研究进展[J];化工进展;2010年05期
13 胡庆兰;;离子液体在液相色谱中的应用[J];才智;2011年08期
14 蒋晶;苏光耀;;离子液体聚合物电解质的研究进展[J];电池;2005年06期
15 黄再波;高德淑;李朝晖;蒋晶;刘爱虹;;离子液体用作锂二次电池电解液的研究进展[J];电源技术;2006年09期
16 刘伟;仇卫华;王赛;盛喜忧;;离子液体在锂离子电池中的应用[J];电池;2007年01期
17 巴晓革;林锦兴;邱召法;;新型绿色分离体系——离子液体双水相及其在生物分离中的应用[J];化学世界;2007年04期
18 陈孝云;邱仁辉;林金春;魏起华;;绿色离子液体在电化学领域的应用研究进展[J];科学技术与工程;2008年16期
19 朱立业;陈立功;;离子液体润滑剂的摩擦学研究[J];合成润滑材料;2008年04期
20 范大和;丁燕;王斌;王伟;;离子液体作为萃取剂测量挥发酚的研究[J];盐城工学院学报(自然科学版);2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 詹天荣;张魁英;张伟;侯万国;;新型含羟基离子液体的绿色合成[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
2 陈玉娟;陈晶;张洪浩;卓克垒;王键吉;;离子液体在糖水溶液中的电导性质研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
3 马晶晶;刘千阁;卓克垒;王键吉;;不同温度下离子液体在水溶液中的活度系数研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
4 李建申;张建玲;韩布兴;赵悦菊;王前;;表面活性剂/离子液体/水体系的相行为及微乳液的形成研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
5 马森;于淑娟;;蔗渣纤维素在离子液体中的均相戊二酸化研究[A];2010年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨华南地区农产品加工产学研研讨会论文摘要集[C];2010年
6 杨培霞;安茂忠;李海先;李吉丹;王福平;;离子液体中电沉积金属镍的研究[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
7 毕晓静;肖军华;;基于樟脑的新型手性离子液体[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
8 荆俊;李志勇;裴渊超;王键吉;;氨基酸酯离子液体对药物分子的萃取分离性能[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
9 薛鲁燕;黄锡荣;;适宜漆酶催化活力表达的新型离子液体微乳液的构建[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
10 纪德军;孙研;刘艳升;仵浩;严峻;胡玉峰;;微波法合成离子液体的实验研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢勇冰;咪唑离子液体在辉光放电等离子体金属离子还原中的应用研究[D];天津大学;2009年
2 胡玉;离子液体稳定的金属纳米粒子催化加氢性能的研究[D];华东理工大学;2010年
3 赵新华;离子液体中清洁氧化过程的研究[D];华东师范大学;2010年
4 蒋栋;离子液体的构效关系及其在有机合成中的拓展研究[D];华东师范大学;2010年
5 朱学英;若干离子液体的结构、合成和催化机理及其与溶剂相互作用的理论研究[D];山东大学;2011年
6 杨雪;功能化离子液体的合成及在金属催化中的应用[D];天津大学;2009年
7 巩凯;功能化离子液体的研究及其在缩合反应中的应用[D];南京理工大学;2009年
8 戎梅竹;功能离子液体合成与催化环状碳酸酯的研究[D];天津大学;2009年
9 王慧勇;离子液体在溶液中的簇集行为研究[D];河南师范大学;2010年
10 王影;分散液液微提取在环境水样和生物样品处理中的应用[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩志飞;功能化离子液体的合成及对二氧化硫的吸收[D];河北理工大学;2010年
2 魏会芳;离子液体中纤维素催化转化制5—羟甲基糠醛[D];大连理工大学;2010年
3 杨彩茸;离子液体的制备及在汽油脱硫中的应用[D];西北大学;2010年
4 李滨;功能化离子液体及其衍生物在有机反应中的应用研究[D];暨南大学;2010年
5 陈灵波;氯化咪唑Fe基离子液脱硫剂的合成及构效关系研究[D];北京化工大学;2010年
6 聂阳;功能化离子液体的物性测定及其固定二氧化碳性能研究[D];河北理工大学;2010年
7 白金芳;以氨基酸为原料合成光学活性离子液体及其结构表征[D];哈尔滨师范大学;2010年
8 栾和鑫;离子液体与烷基芳基磺酸盐的协同效应研究[D];大庆石油学院;2010年
9 张娟娟;硅胶固定化离子液体富集分离天然产物中的活性成分[D];南昌大学;2010年
10 曹婧;离子液体/盐双水相体系萃取分离葛根素研究[D];南昌大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报驻华盛顿记者 张孟军;化学新宠——离子液体[N];科技日报;2001年
2 肖化;全球离子液体市场快速扩张[N];中国化工报;2010年
3 柯旺;新的溶剂——离子液体[N];北京科技报;2001年
4 李峰 段立斌;我国离子液体研究达到新高度[N];甘肃日报;2003年
5 本报记者 李宏乾;离子液体:节能减排有作为[N];中国化工报;2010年
6 王秀兰;我国离子液体研究取得新进展[N];中国化工报;2003年
7 李宏乾;绿色溶剂:离子液体正迈向产业化[N];中国化工报;2003年
8 姚笛;我国离子液体研究取得重大突破[N];中国环境报;2003年
9 王立朝 纪晓阳;离子液体研究领域获重大突破[N];甘肃日报;2002年
10 ;偌大冰山刚刚掀开一角[N];中国化工报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978