聚乙二醇二丙烯酸酯基透明凝胶电解质性能研究(LiOTf锂盐)

2021-06-23 23:14:34 Summer 6

1.PC 含量不同对电导率的影响

以最佳配比为基准 ,只改变配比中碳酸丙烯酯(PC)的加入量 ,而其他组分的添加量不变 ,从而确定不同增塑剂含量对凝胶电解质电导率的影响 ,实验步骤同上 。下图为凝胶电解质的电导率随增塑剂含量的变化。.从下图 可知 ,随着增塑剂含量的增加 ,凝胶电解质的电导率起始变化不大 ,之后逐渐增大 。在实验测试范围内 ,电导率从 0 .400 mS · cm - 1增加至 1 .30 mS · cm - 1 。由图可知 ,凝胶电解质的电导率随增塑剂含量的增加而增大 。

Monils - 默尼离子液体

2.紫外光固化时间对电导率的影响 

下图为凝胶电解质电导率随紫外光固化时间的变化曲线 ,从下图 可以看到 ,随着光固化时间的延长( < 30 min) ,电导率逐渐降低 .这是由于在紫外光作用下 ,聚合物链段发生交联 ,电解质体系内自由链段 、支链的数量减少 ,使得锂离子在电解质中传输所需的载体与传输位点减少 ,从而降低体系的离子电导率 .当固化时间大于 30 min后 ,其电导率基本不变 ,维持在 1 .50 mS · cm - 1左右 ,表明随着紫外固化时间的增加 ,聚合物基体交联几乎不再发生 ,凝胶体系内部趋于稳定 。

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3.水中浸泡时间对电导率的影响

从下图可以看到 ,随着浸泡时间的延长 ,电导率先逐渐增大 ,达到最大值后又逐渐减小 。在浸水 1 ~ 2 h 的时间 段 内 ,电 导 率 的 变 化 不 是 很 大 (从 1 .50mS · cm - 1到 2 .00 mS · cm - 1) .而后 ,随浸水时间的延 长 ,到 3 h 时 ,电 导 率 明 显 增 大 (达 到3 .00 mS · cm - 1以上) 。

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4.自然环境下放置时间对电导率的影响

下图为凝胶电解质电导率随自然环境下放置时间的变化曲线 。由图可知 ,凝胶电解质电导率在不同外界自然条件下的变化不同 ,但整体较稳定 ,电导率仍保持在 1 .50 mS · cm - 1以上 。

5.结论

 通过紫外-可见光谱仪 、XRD 、四探针电导率测定仪分别对凝胶电解质的光透过率 、结晶相态和电导率进行了测试 ,以凝胶电解质的电导率作为考察指标 ,得到了试样的最佳配比 .正交试验结果表明不同组分对电解质电导率影响的大小顺序为 LiCF3SO3 > PC > PEGDA > DMPAP ;经极差分析后 ,得出电解质制备试验中 LiCF3 SO3、PC 和PEGDA 的最佳质量比为 0 .3 ∶ 3 ∶ 1 .2) 

凝胶电解质薄膜的紫外-可见光透过率曲线表明其在可见光区的透光性较好 ;电解质的电导率随锂盐含量的增加会发生变化 ,这是由锂盐的解离和重结晶所导致的 .此外 ,通过在水中浸泡及外界自然环境下放置试验 ,测试结果表明所制得的凝胶电解质的稳定性较好 。


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