聚硅氧烷-聚醚接枝共聚物的合成及其碱金属盐络合物离子电导的研究

本文采用环氧乙烷与环氧丙烷共聚合成了一系列低分子量的聚醚(PEP),并用PEP的单烯丙基醚借助氢化硅烷基化反应(Hydrosilylation)制备出一种新型聚硅氧烷接枝聚醚的高分子电解质主体材料(PAEPS).分别讨论了共聚物组成、盐的种类和浓度等因素对交联PAEPS与碱金属盐络合物电解质膜离子电导的影响.结果表明,PAEPS与碱金属盐络合物的室温电导率较纯线型PEO提高两至三个数量级,电导率随温度变化关系基本上符合VTF方程,属于典型的非晶电解质行为.

新型聚季铵盐固体电解质

具有星形结构的聚２－甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与２－甲基吡啶季铵盐和无水三氧化铝形成的熔盐进行复合，得到室温离子电导率高达１０－１Ｓ·ｍ－１的新型固体电解质，它具有优异的低温导电性能．本文探讨了高分子与熔盐复合体系的导电机理、性能及影响因素，并用１３ＣＮＭＲ谱对接枝聚合物进行了表征．

新型甲基丙烯酸酯类接枝共聚物电解质的制备与表征

以甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGM)和十六烷基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(HPEGM)为单体,采用自由基溶液聚合法制备无规接枝共聚物P(MPEGM-HPEGM),并以此共聚物为基体混合锂盐(LiClO4)制备全固态聚合物电解质。用红外光谱(FT-IR)、差热分析(DSC)和交流阻抗(EIS)等方法对聚合物和聚合物电解质的性能进行研究。结果表明:MPEGM和HPEGM共聚生成P(MPEGM-HPEGM);聚合物中聚氧化乙烯(PEO)链段的运动能力得到提高,有利于离子传输;聚合物电解质膜的电化学稳定性窗口达到4.5 V;在30℃时,当MPEGM与HPEGM的质量比为80∶20,锂盐与氧化乙烯(EO)的摩尔比为1∶20时,聚合物电解质的离子电导率达到最高7.6×10-5S/cm;离子电导率随着温度的升高而迅速增加,电导率-温度的关系符合VTF方程。

含聚氧乙烯接枝共聚物－盐络合物的离子导电

研究了３种以聚环氧乙烷（ＰＥＯ）为支链的规整接枝共聚物（分别简写为；ＰＳ－ｇ－ＰＥＯ、ＰＭＭＡ－ｇ－ＰＥＯ、ＰＭＡ－ｇ－ＰＥＯ）与盐形成络合物的单阳离子的导电性能。作为一种新型的高分子固体电解质材料，该类络合物的离子导电率与接枝共聚物主链结构的种类、支链ＰＥＯ的分子量及含量、盐的种类及浓度有关。ＰＭＡ－ｇ－ＰＥＯ与盐形成的络合物具有良好的成膜性能和离子导电行为，其室温导电率接近１０－４Ｓ·ｃｍ－１，１００℃时可达１０－２Ｓ·ｃｍ－１，是理想的聚合物电解质材料。

PMMA—PEO接枝共聚物及其导电金属盐络合物结晶性能的WXAD研究

本文采用广角 X射线衍射(WAXD)法,对以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为主链,以聚环氧乙烷(PEO)为支链的接枝共聚物(PMMA—PEO)及其导电金属盐络合物的结晶性能进行了研究,并讨论了结晶度和晶粒尺寸对导电络合物导电性能的影响。实验结果表明:1)PMMA-PEO接枝共聚物的结晶度随着PEO含量的增加而增加,随着金属盐浓度的增加而减小,且不同金属盐降低结晶度的大小顺序为LiClO_4>KSCN>FeCl_2;2) 支链PEO的晶粒尺寸受PEO含量的影响较小,但受金属的种类和浓度的影响很大;3)金属盐络合物的导电率受结晶度影响,不同金属盐形成的络合物的导电率大小顺序为PMM-PEO-KSCN>PMMA-PEO-LiClO_4>PMMA-PEO-FeCl_2。

齐聚醚接枝聚环氧氯丙烷中的离子传导行为

以具有良好力学性能的无定形聚环氧氯丙烷(PECH)为主链,不同长度的齐聚醚为侧链,合成了一系列不同取代度的接枝共聚物(GECH)。研究了高氧酸锂溶于该聚合物介质中的离子传导行为。接枝改性使络合物的离子电导率提高近三个数量级。离子传导行为与聚合物基体的玻璃化转变温度之间表现出明显的相关性,进一步为聚合物无定形态介质中离子传导的自由体积理论的解释提供了证据。

基于超支化聚对氯甲基苯乙烯聚合离子液体共混体系的制备与表征

以对氯甲基苯乙烯/乙烯基苄基氯(CMS/VBC)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、1-甲基咪唑(MIm)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LITFSI)等为原料,通过活性/可控自由基聚合制备了超支化接枝多臂共聚物h-PCMSg-PMMA、功能性嵌段共聚物PMMA-b-PGMA、离子液体嵌段共聚物PMMA-b-PIL-[MIm-TFSI],利用凝胶渗透色谱仪(GPC)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、核磁共振氢谱仪(1H-NMR)对其结构进行了确认。再通过溶液共混的方式将上述制备的聚合物混合,得到一系列超支化聚合离子液体共混体系,通过交流阻抗技术对该体系的离子电导率进行了考察。结果表明,离子液体链段PIL-[MIm-TFSI]、超支化结构、PGMA链段的引入均能有效增强该共混体系的离子电导率。