光固化制备透明电解质(含三氟甲烷磺酸锂)

2021-06-28 11:00:30 Summer 7

1.凝胶透明电解质主要是因为使用了凝胶剂可以让液体电解质被束缚在交联网络之中,让体系当中也保持了与液体电解 质相似的离子通道和迁移性,让其能够保证良好的导电性。 对于凝胶状的透明电解质来说,它能够更好的与电极形成较好的接触面。 另外,高分子的凝胶透明电解质又因为存在着易于加工成型、粘着性好并且质量较轻的优点,已经成为固体电解质 的理想型材料,在电致变色器件中也有着广泛的应用,并且取 得到了较好的效果。

2.透明电解质具有较多的优势,能够在较为广泛的领域内进行应用。 本文主要是采用三氟甲烷磺酸锂、碳酸丙烯酯、聚 乙二醇丙烯酸酯以及 2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮进行均匀的混合之后,采用紫外线光固化制备的方式制备高分子的透明凝胶电解质。

3.光固化制备透明电解质

实验部分 :

(1)PEGDA 基透明凝胶电解质的制备。 首先是要对三氟甲烷磺酸锂进行干燥处理,然后将其放置在玻璃瓶容器当中, 然后加入一定量的增塑剂,通过超声震荡来将两者进行融合, 进而形成均相体系。 之后要将适量的PEGDA 加入到上述的溶液当中,然后在手套箱中使用磁力搅拌器进行混合搅拌,最后 在加入 2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮进行剧烈的搅拌,一天之后 就可以得到可以固化的电解质溶液,该溶液在经过一定的紫外 光固化辐照之后,就会风声一定的光聚合固化反应,进而得到 一定的固态聚合物电解质。

 (2)测试与表征方法。 采用合适的设备进行测试,主要有 紫外光谱仪,可以采用波长范围在 200 ~900nm,分辨率在 0.1nm,采样的间距在 0.5nm,通过紫外光谱仪可以对凝胶状透 明电解质在不同波长下的透光率进行检测。 除此之外,还要选 择合适的电导率测定仪对电导率进行测定。

 (二)结果与讨论

 (1)透明电解质制备实验中最佳配比的确定。 在对凝胶透 明电解质进行制备的时候的时候,四种化学原料的加入量是对 电导率产生影响的重要因素,每个因素都可以分别设置 5 个水 平去进行试验,将所制备的凝胶点解释的电导率作为主要的考察指标,并且要对所得的结果进行一定的极差处理,进而得出试 验的最优水平,从而得出影响电导率的因素顺序和最佳配比。

 (2)透明电解质的透光率。 下图是所制备的凝胶电解质 薄膜的紫外可见光透过率,从图 1 可以明显的看出,随着波长 的不断增加,透明凝胶电解质的光透率实现降低再升高的状 态,当波长在 440nm 的时候,聚合物电解质样品的透光率是最 低的,可以下降到 75%,之后又会出现逐渐升高的情况,透光率 在最高的时候可以接近92%。 另外在700nm 的时候可以看出, 凝胶电解质薄膜的透光率是比较高的,这就可以对可见光区的 透光性能进行表明。

Monils - 默尼离子液体

(3)紫外固化时间对电导率的影响。 将没有固化的电解质 溶液样品分别在紫外灯下面进行固化 10 分钟、20 分钟、30 分 钟、40 分钟和 50 分钟之后,对其导电率进行测定。 透明凝胶电 解质电导率在光固化时间的影响下的变化曲线,具体可以看 出,电导率会随着光固化时间的延长而出现降低的现象,出现 这种情况的原因主要是紫外光会影响到聚合物链段,电解质体 系中的自由链段、支链的数量会变少减少,这就会影响到体系中的离子电导率,使其出现降低的情况。 当固化时间处在 30 分钟以上的时候,电导率就会维持在一定的水平,这可以表明, 固化时间的延长让凝胶体系内部也在趋于稳定的状态。 


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