含磺酸基和氮氧自由基共聚合物的合成及性能研究

以4-甲基丙烯酸-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯(TMPM)和苯乙烯磺酸钠(SSS)为原料,通过内自由基聚合合成共聚物,析出产物后再用氧化剂间氯过氧苯甲酸(mCPBA)氧化成氮氧自由基聚合物。采用核磁共振波谱、傅里叶红外光谱、电子顺磁共振、X射线光电子能谱、紫外可见光谱等对聚合物进行了表征和分析,最后确认得到目标产物PTMA-co-PSS;并组装扣式电池分析材料电化学性能,结果表明PTMA-co-PSS作为正极材料,电荷转移电阻为168Ω,首次放电比容量为99.08 mAh/g,首次充电比容量为92.97 mAh/g,经过100次循环后容量稳定在67.50 mAh/g,库伦效率接近100%,具有较低的电荷转移电阻,说明PTMA-co-PSS作为电极活性材料循环可逆性能良好,循环寿命稳定,具有优良的电化学应用前景。

锂离子电池正极材料PTAm-GO的制备及其电化学性能

采用原子转移自由基聚合法制备了聚(4-丙烯酰胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基)-氧化石墨烯(PTAm-GO)复合材料。利用FTIR、1HNMR、电子顺磁共振(EPR)、TGA和SEM对其结构进行了表征。将其作为锂离子电池正极材料组装成半电池进行测试。结果表明,该复合材料是氮氧自由基聚合物PTAm化学接枝的GO。PTAm-GO比纯PTAm具有更好的储锂能力和电化学性能。在200 mA/g电流密度下,经过300次充放电循环后,PTAm-GO和纯PTAm电极的放电比容量分别为138和39 mA·h/g。PTAm-GO和PTAm电极的电荷转移电阻分别为96和179Ω,表明PTAm-GO是非常有应用前景的锂离子电池活性材料。