二氧化碳/环氧丙烷/马来酸酐的三元共聚反应

研究了以负载双金属PBM型为催化剂,通过二氧化碳(CO2),环氧丙烷(PO)与马来酸酐(MA)的三元开环共聚反应,得到一种三元共聚物聚碳酸亚丙酯马来酸酐(PPCMA)。用FT-IR1、H-NMR1、3C-NMR、DSC、WAXD对PPCMA进行了表征。结果表明,成功地引入了马来酸酐单元,且共聚过程中不发生双键交联和构型转化。有效地提高了聚合物的特性粘数[η],玻璃化转变温度Tg以及热稳定性。     

可降解聚碳酸亚丙酯马来酸酐的合成与表征

在负载双金属PBM型催化剂下,以二氧化碳(CO2),环氧丙烷(PO)和马来酸酐(MA)为原料,三元共聚反应合成了聚碳酸亚丙酯马来酸酐(PPCMA).采用FTIR、1H-NMR、13C-NMR、DSC等对PPCMA进行了表征.结果表明,产物中引入了马来酸酐单元且共聚过程中不发生双键交联和构型转化;同时,马来酸酐单元的引入有效地提高了聚合物的特性粘数[η],玻璃化转变温度T g以及热稳定性;且增强了材料的降解性;不同的聚合反应时间对PPCMA的特性粘数和粘均分子量有着明显的影响.     

聚丙烯酸甲酯用作聚合物锂离子电池电解质基材的研究

用自交联的方法制备了一种以聚丙烯酸甲酯 (PMA)为基材、含丙二醇碳酸酯 (PC)和 L i Cl O4电解液的凝胶型聚合物电解质。考察了电解液含量和聚合物结构对离子导电性能、电化学稳定性等的影响 ,并将所得结果与以聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)为基材的相应体系做了对比研究。结果表明 ,在聚合物含量较大时 ,聚合物的链结构对离子导电行为有较大的影响 ,具有刚性链结构的 PMMA比具有柔性链结构的 PMA更不利于相应凝胶型电解质离子的传递 ;而在聚合物含量较小时 ,聚合物的结构对凝胶型电解质的离子导电行为的影响较小。以 2 7% (质量 )的交联 PMA为基材、摩尔比为 12∶ 1的 PC- L i Cl O4为增塑电解液而制备的凝胶型电解质 ,具有良好的粘附性能和较高的室温电导率 (4 .8× 10 -3S/cm)。循环伏安的研究结果表明 ,PMA体系的阳极分解电压在 4 .7V(vs Li+/Li)。     

P(MMA-MAh)基凝胶聚合物电解质导锂离子性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和马来酸酐(MAh)单体合成共聚物P(MMA-MAh),并以其为聚合物基体制备了凝胶聚合物电解质。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)和热失重分析(TGA)对合成共聚物进行了表征,并采用交流阻抗法对制备的凝胶聚合物电解质(GPE)的导锂离子性能作了研究,并且分析了不同温度和配比对其离子电导率的影响。结果表明:成功合成了聚合物P(MMA-MAh),其热分解温度为300℃,玻璃化转变温度为133.9℃,制备的GPE的离子电导率随温度的升高而增大,随聚合物含量的增加而减小,且在研究温度范围内锂离子迁移符合Arrhenius方程。     

P(MMA-MAh)凝胶聚合物电解质的制备及其性能

以自制的甲基丙烯酸甲酯与马来酸酐的共聚物(P(MMA-MAh))为基体,丙烯碳酸酯(PC)为增塑剂,LiClO4为锂盐,制备成凝胶聚合物电解质(GPE);采用交流阻抗法、差示扫描量热法(DSC)、热失重分析(TGA)对此GPE的电性能及热性能作了研究,并且研究了不同配比及温度对其离子电导率的影响.结果表明,以P(MMA-MAh)为基体的GPE与PMMA基GPE相比,共聚型P(MMA-MAh)的凝胶体系较好的成膜性和热稳定性;当共聚物含量为60%(质量分数)时,凝胶体系的玻璃化转变温度为27.28℃,质量损失为5%时热分解温度为145℃;当共聚物含量为45%(质量分数)时,凝胶聚合物电解质的综合性能较好;且共聚物P(MMA-MAh)基GPE的离子电导率与温度的关系服从Arrhenius方程.     

纤维素基离子凝胶聚合物电解质的制备与性能

通过原位交联木浆纤维素/1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐溶液制备了纤维素基离子凝胶聚合物电解质,并采用扫描电子显微镜(SEM)、流变、力学拉伸及交流阻抗等测试,研究了纤维素基离子凝胶的形貌﹑力学性能和电化学性能。SEM结果表明,所得交联型离子凝胶具有纳米多孔网状结构。流变结果表明高温下离子凝胶具有很好的弹性,200℃时的弹性模量为1.7×105 Pa。电学性能测试结果表明室温下离子凝胶具有很高电导率,达到6.3×10-3 S/cm,且电导率随温度的升高而增大。力学性能测试结果显示离子凝胶具有良好的力学强度,其拉伸强度达9.6 MPa。     

聚醚接枝丙烯酸树脂基凝胶聚合物电解质的制备及在电致变色器件中的应用

本工作以甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(PEGMEA)和聚氨酯丙烯酸树脂(PUA)为预聚体,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑鎓双三氟甲磺酰亚胺盐(BMimTFSI)为添加剂,通过紫外光固化,构建了一种新型聚醚接枝丙烯酸树脂基凝胶聚合物电解质。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和电化学测试(循环伏安)等方法对该凝胶聚合物电解质进行表征。结果表明,该类凝胶聚合物电解质不仅拥有优良的离子电导率,还具有高热稳定性、易封装和不易泄漏的优点。其中,BMimTFSI含量为59.5%(质量分数)、PUA/PEGMEA配比为4.96∶2.96(质量比)时凝胶聚合物的电解质综合性能最好,可见光透过率大于90%,热分解温度达到300℃,30℃时离子电导率达到2.17×10^-5 S/cm。基于该类凝胶聚合物电解质的电致变色器件展现出优良的性能,经36 000 s循环后,依然保持着稳定的蓝色态—透明态切换,且着色、褪色态的可见光透过率对比度仍高达48%,电解质质地柔软,热稳定性良好,可应用于电致变色器件。     

可降解聚碳酸亚丙酯马来酸酯载药微球的制备

采用阴离子配位聚合方法,合成了二氧化碳(CO2),环氧丙烷(PO)与马来酸酐(MA)的三元共聚物,聚碳酸亚丙酯马来酸酯 (PPCMA).采用复相乳液(W/O/W)溶剂挥发法制备了包裹水溶性模型药物葡萄糖(glucose)的可降解微球,并研究了壁材与囊心的比例、稳定剂明胶浓度、搅拌速率等因素对微球性能的影响.当v(PPCMA)∶v(glucose)=1∶2,gelatin质量分数为0.2%,第1次乳化搅拌速率为400r/min,第2次乳化搅拌速率为500r/min时,得到粒径较小、载药量和包封率分别为26.1%和76.1%的载药微球.     

锂离子电池聚氨酯型凝胶态聚合物电解质的研究

采用一种自制新型超支化聚醚(PHEMO)与甲苯2,4-二异氰酸酯(MDI)在电解液中进行缩合反应,制备了一种具有交联网状结构的聚氨酯(PEU)型凝胶态聚合物电解质.利用傅立叶红外光谱(FTIR)、示差扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)、交流阻抗谱等测试方法对聚合物电解质的结构、热稳定性能、离子电导率进行了研究.研究发现:上述制备的PM-1M-Z4聚合物电解质体系室温电导率可达2.53×10-3S/cm,电化学稳定窗口为2.3～4.0V,并且具有较好的热稳定性和优良的机械性能.此外,在这种新型的电解质中,电解液小分子被聚合物大分子包裹在其中,可有效防止凝胶聚合物电解质的漏液问题,从而可提高锂离子电池的安全性能.     

后处理工艺对POSS-PMMA_8改性凝胶聚合物电解质性能的影响

为解决凝胶聚合物电解质(GPE)的离子电导率低、力学性能差等问题,通过静电纺丝制备星型笼型低聚倍半硅氧烷-聚甲基丙烯酸甲酯(POSS-PMMA_8)改性聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯腈-聚偏氟乙烯(PMMA-PANPVDF)得到聚合物纺丝薄膜(POSS-PMMA_8/PMMA-PAN-PVDF)M1,将聚合物纺丝薄膜M1在120℃热处理得到聚合物纺丝薄膜M2,或热压并预氧化处理得到聚合物纺丝薄膜M3,将其浸泡于电解液中活化得到POSS-PMMA_8/PMMA-PAN-PVDF的GPE。对不同状态聚合物纺丝薄膜M1、M2、M3的形貌、孔隙率、吸液率、力学性能及其GPE的电导率和电化学稳定窗口进行测试。结果发现,相比于M1,M2的拉伸强度及GPE的电导率分别提高9.2%及181.1%,电化学窗口增至5.3 V;而M3的拉伸强度和GPE电导率分别较M1增加193.7%、20.2%,电化学窗口增至5.5V。     

层状双金属氢氧化物复合改性聚偏氟乙烯凝胶电解质研究

采用共沉淀法制备了十二烷基硫酸根插层的层状双金属氢氧化物(DS-LDH),并与聚偏氟乙烯(PVDF)基质子交换和锂离子传导凝胶电解质复合.研究了DS-LDH在PVDF凝胶电解质中的分散及其对电导率的影响.发现DS-LDH基本以剥离、纳米尺度分散在PVDF电解质中.质子交换和锂离子传导电解质膜的电导率均随DS-LDH含量的增加先增加,当DS-LDH质量分率分别为7.4%和5.66%(基于PVDF质量)时,电导率达到最大值.未改性和复合PVDF基锂离子电解质的电导率均随温度的增加而增加,并都符合Vogel-Tamman-Fulcher方程.     

The morphological study of chemically crosslinked polymer gel electrolyte

In this paper, the morphology of chemically crosslinked polymer gel electrolyte (PGE) was investigated by environmental scanning electron microscopy. The crosslinking structure made the polymer matrix arrange tightly and blocked the ion transport, but it improved the mechanical properties and the capacity to hold the liquid electrolyte. With increasing liquid electrolyte in the PGE, it was shown that the polymer matrix became sparse and the cavities in the morphology became large. The addition of nanoparticle silica led to the formation of micropores, which was beneficial to improvement of the ionic conductivity.     

纳米SiO2微球在PMMA凝胶聚合物电解质中的尺寸效应及其在全固态电致变色器件中的应用

本文采用St?ber法制备了不同粒径纳米SiO_2微球,将其加入到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基凝胶聚合物电解质中,研究了纳米SiO_2的尺寸效应及其对全固态电致变色器件性能的影响。研究发现,正硅酸乙酯和乙醇的体积比影响所得纳米SiO_2微球粒径大小,乙醇所占体积比例越大,制备的纳米SiO_2微球粒径越小。在PMMA基凝胶聚合物电解质中,当纳米SiO_2微球用量相同时,电解质的电化学窗口随着纳米SiO_2微球粒径的减小先增大后减小,离子电导率随纳米SiO_2微球粒径的增大而增大,在纳米SiO_2微球粒径为150 nm时电化学窗口达到最大,离子电导率的增速也变得不明显。当粒径为150 nm的纳米SiO_2微球含量为7wt%时,PMMA凝胶电解质的电化学窗口为4.8 V,电导率为1.13 mS/cm。以该电解质组装结构为:导电玻璃(ITO)‖SiO_2/碳酸丙烯脂(PC)-LiClO_4/PMMA‖金属-超分子聚合物‖ITO的透射式全固态电致变色器件,所得器件可在淡绿色和深蓝色之间变色,对比度高达60.1%,且器件的稳定性得以明显提高。     

纳米 SiO 2/ LiClO 4/ PVDF2 HFP复合凝胶聚合物电解质的制备及其电化学性能

为了解决液态电解质锂离子电池存在的安全性问题 , 以偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物( PVDF2 HFP)为基体 , 通过加入高氯酸锂(LiClO 4) 、 增塑剂(碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯) 、 纳米二氧化硅等 , 制备出了具有高电导率的复合凝胶聚合物电解质。用 X射线衍射仪测试聚合物电解质的结构 , 用交流阻抗法测定其电导率 , 用线性伏安扫描法研究了该聚合物电解质体系的电化学稳定性 , 并以其为电解质制备成锂离子电池进行充放电测试。结果- 3表明 , 在 20℃ 时复合凝胶聚合物电解质的电导率最高可达 7. 56×10 S/ cm , 该电解质在 41 6 V 以下电化学窗口稳定 , 以其为电解质的锂离子电池具有良好的电化学性能 , 说明纳米 SiO 2/ LiClO 4/ PVDF2 HFP复合凝胶聚合物电解质能满足锂离子电池的应用。     

纳米复合聚合物电解质的新型制备方法及其性能

以含有纳米SiO₂ 的聚乙二醇二丙烯酸酯( PEGDA) 为单体, 加入液态电解质, 通过紫外光辐射固化制备了凝胶态纳米复合聚合物电解质(NCPE) 。含有纳米SiO₂ 的PEGDA 单体是以水性硅溶胶为原料, 通过一个溶剂交换过程制备的, 与此同时纳米SiO₂ 的表面通过加入甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MAPTMS) 进行改性, 使其表面具有可以参与光固化的丙烯酸酯基团。与用不含纳米粒子的PEGDA 单体制备的凝胶态聚合物电解质相比, 纳米复合聚合物电解质的电导率更高, 尤其是电化学稳定性和界面稳定性有明显提高。      

P(MMA-VAc-LiAA)聚合物电解质的制备及表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯(VAc)和丙烯酸锂(LiAA)为单体,采用种子乳液聚合法制备了(P(MMA-VAc-LiAA)三元共聚物.利用红外光谱(FTIR),核磁共振(~1HNMR),差示扫描量热(DSC) /热重分析(TG),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)等方法对聚合物的结构进行了表征.将P(MMA-VAc-LiAA)与LiClO_4共混,采用流延法制备了聚合物电解质膜,用交流阻抗方法测试了电解质膜的电导率,结果表明,该聚合物电解质室温离子电导率可以达到10~(-3)S/cm.而且离子电导率随着温度的升高而迅速增加,电导率-温度曲线符合Arrhenius方程.机械性能测试结果表明,在P(MMA-VAc)的基础上,引入第三单体LiAA可以改善膜的收缩性与力学性能.     

Synthesis and characterization of conjugated poly (amino benzyl alcohol) and poly (ethylene glycol) for solid polymer electrolyte

A solid polymer electrolyte chemically bonded to a π-conjugated polymer was prepared for the use as a designed ladder-type structure by the graft copolymerization of poly (aminobenzyl alcohol) (PABA) with poly (ethylene glycol) (PEG). PABA was used as the frame for the ladder and the PEG as the rungs. The expected synergic effect afforded by the introduction of the ionic salts into the crosslinked conjugated polymer and PEG network was investigated as a function of its structure, morphology, and ionic conductivity. The insertion of the ionic salts into the PABA-PEG-PABA network led to the enhancement of the ionic conductivity compared to that of PEG/LiClO₄. The synergic effect may be explained by the more efficient segmental motion of the polymer chains or better ion mobility in the network due to the interrupted crystallization of the PEG chains. The fine tuning of the crosslinked conjugated polymer gel might enable it to show a faster response to electrochemical stimuli.     

基于低共熔溶剂聚合物电解质染料敏化太阳能电池研究

以琼脂糖聚合物为基质, 1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂, 由尿素、氯化胆碱合成的低共熔溶剂(DES)作为添加剂制备聚合物电解质用于制备准固态染料敏化太阳能电池(DSSC)。研究了尿素/氯化胆碱配比、低共熔溶剂添加量对聚合物电解质电化学性能及其DSSC光电性能的影响。研究结果表明: 随着尿素/氯化胆碱配比增加, 准固态电解质的导电性能增加, 尿素、氯化胆碱的配比为2:1时可获得最佳电导率7.24 mS/cm。对不同低共熔溶剂含量电解质进行离子电导率测试研究发现: 添加量为20wt%时, 电解质获得最佳电导率6.21 mS/cm。染料敏化太阳能电池的光电效率随低共熔溶剂含量的增加先增加后降低, 低共熔溶剂添加量为20wt%时, 获得最佳光电效率η=3.18%, 短路电流密度J_sc=10.28 mA/cm², 开路电压V_oc=0.59 V, 填充因子FF=0.51。     

一种用于染料敏化太阳能电池的插层磷酸锆复合凝胶电解质

介绍了一种新型的应用于染料敏化太阳能电池的插层磷酸锆复合凝胶电解质。磷酸锆通过插层反应使其层间距增大到2.04nm,然后加入到聚氧化乙烯(PEO)凝胶中得到复合凝胶电解质。插层磷酸锆的添加极大地提高了电解质在常温下的离子电导率和离子扩散系数。由该凝胶电解质组装的染料敏化太阳能电池获得了6.61%的光转化效率(AM 1.5G 100mW·cm-2 25℃)。