用于锂离子电池的新型超支化聚醚-聚氨酯聚合物电解质

采用溶剂聚合法,将一种自制新型超支化聚醚(PHEMO)与异氰酸酯在电解液中进行缩合反应,生成了一种包含有电解液的新型超支化聚醚聚氨酯(PHEU)聚合物电解质.利用傅里叶红外光谱(FTIR)、示差扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)和交流阻抗谱等测试方法对PHEU的结构、热稳定性能和离子电导率进行了研究.研究结果表明,当电解液中锂盐的浓度为3mol/L,电解液的质量为骨架材料质量加和的3倍时,电解质体系的室温电导率可达到6.12×10-4S/cm;电化学稳定窗口为2.2～4.0V,具有良好的热稳定性和优良的机械性能.另外,在这种新型的电解质中,聚氨酯大分子将电解液小分子牢固地包裹在里面,有效地防止了凝胶聚合物电解质的漏液问题,从而可以提高电池的安全性能.

聚氨酯/超支化聚醚磺酸盐固体聚合物电解质的研究

合成了超支化聚缩水甘油 (HPG)和聚氧化乙烯聚氨酯 (PEU) ,并对 HPG进行进一步的磺化和成盐 ,得到了超支化聚缩水甘油磺酸盐 (SHPG) ,将 SHPG与 PEU共混得到了准单离子型聚合物固体电解质。利用红外光谱、DSC、TGA和复阻抗谱分析等对样品进行了表征。实验结果表明 ,SHPG的含量为30 %～ 4 0 % (质量 )时 ,PEU/ SHPG聚合物固体电解质的室温 (2 5℃ )电导率 σ达到 6× 10 -6S/ cm。

线性与超支化聚氨酯共聚体系固体电解质的研究

用超支化和线性聚氨酯的低交联共聚物(CHPU)作为聚合物基体,LiClO4为离子源制备了一系列的聚合物固体电解质。DSC分析显示该共聚物比共混物(MHPU)玻璃化转变温度低,红外和Raman光谱显示该共聚物比共混物对盐离子的溶解性能更强,同时该体系比共混物体系有更高的电导率,25℃时CHPU30/LiClO4体系的最佳电导率达到1.5×10-5S/cm。

新型核-多臂聚合物的合成和表征

合成了以超支化聚缩水甘油为核 ,聚氨酯剂聚物为臂的新型星形聚合物 ,并利用核磁共振、Raman光谱、差热分析、X射线衍射等手段对其结构和性能进行了表征 .结果表明 ,该聚合物超支化核的支化度为 0 .5 4 ,核臂比为 1∶ 4,且无明显结晶 ,呈无定型态 .由自旋晶格驰豫时间 T1的变化可知 ,星形聚合物局部分子链段更容易运动 .

聚氨酯型高分子固体电解质

综述了用于高性能锂离子电池的聚氨酯型固体电解质的发展情况,通过采用不同原料及配比、交联、聚合方法、共混等手段制备出无规共聚型、嵌段共聚型、互穿网络型、超支化型聚氨酯及复合型高分子固体电解质,利用聚氨酯高分子材料具有组成、微观结构、玻璃化转变温度易于设计和调控的特点,制备出电学性能、力学性能、耐老化性能和电化学稳定性等综合性能优良的高分子固体电解质材料,满足锂离子电池使用工况的要求。

一锅法合成含磺酸基超支化聚氨酯

N-三羟甲基甲基氨基乙磺酸(TES)的胺基与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)环上活性较高的NCO在低温15℃下发生选择性反应,生成AB3型单体.随后提高反应温度(70～90℃),使AB3型单体原位聚合,一锅法合成出含磺酸基超支化聚氨酯.随着聚合温度的提高,超支化聚氨酯的支化度、分子量及分子量分布系数变大.90℃时,聚合产物的Mn为22410,支化度达到0.87.以此含磺酸基超支化聚氨酯为基础制得的聚合物电解质膜具有良好的耐热性、机械强度,其锂盐室温(约25℃)的离子电导率为3.1×10-5S/cm,100℃达到1.4×10-3 S/cm.