聚芳■二唑磺酸锂聚合物电解质的制备与性能

聚芳■二唑磺酸锂聚合物电解质的制备与性能

论文摘要

以硫酸肼(HS)、对苯二甲酸(TPA)、4,4′-联苯醚二甲酸(DPE)为单体,发烟硫酸做溶剂和脱水剂一步合成了一系列不同TPA和DPE单体配比的磺化聚芳■二唑(SPOD),再通过氢氧化锂中和得到聚芳二唑磺酸锂(Li-SPOD)聚合物电解质,采用浇铸成膜法制得Li-SPOD电解质膜,研究改变TPA和DPE两种单体配比对Li-SPOD结构及性能的影响。结果表明,几种不同单体配比均能实现在聚合过程中一步得到SPOD,磺酸基团接枝在DPE结构的苯环上,并且可以达到理论接枝量;同时Li-SPOD电解质膜的聚集态结构差异很小;热性能的表现均非常优异,初始热分解温度都在450℃以上;力学性能随DPE单体含量的增加稍有下降但依然保持在较高的水平;电导率约为10-5S/cm级别,随DPE含量增加而逐渐降低;Li-SPOD固态电解质电化学稳定性较好,对锂稳定电化学窗口均在4.0 V以上。

论文目录

  • 1 实验
  •   1.1 原料
  •   1.2 磺化聚二唑的合成
  •   1.3 Li-SPOD聚合物电解质膜的制备
  •   1.4 电池组装
  •   1.5 测试与表征
  •     1.5.1 红外测试
  •     1.5.2 核磁共振氢谱测试
  •     1.5.3 广角X射线衍射测试
  •     1.5.4 元素分析
  •     1.5.5 力学性能测试
  •     1.5.6 热失重分析 (TGA)
  •     1.5.7 离子电导率 (σ) 测试
  •     1.5.8 电化学窗口测试
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 Li-SPOD的分子结构
  •   2.2 Li-SPOD电解质膜的聚集态结构
  •   2.3 Li-SPOD的热稳定性
  •   2.4 Li-SPOD膜的力学性能
  •   2.5 不同单体配比Li-SPOD膜的电导率
  •   2.6 不同单体配比Li-SPOD膜的电化学窗口
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 毛建昭,高慧慧,薛润萍,杨晨,刘鹏清,徐建军,陈胜,姜猛进

    关键词: 聚芳二唑磺酸锂,聚合物电解质,单离子导体,磺化聚芳二唑

    来源: 储能科学与技术 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 四川大学高分子科学与工程学院,四川大学高分子材料工程国家重点实验室

    分类号: TM912

    页码: 304-310

    总页数: 7

    文件大小: 695K

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