共混凝胶聚合物论文_龙美辰,李文君,夏珂,李朝晖,肖启振

导读:本文包含了共混凝胶聚合物论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:聚合物,电解质,凝胶,丙烯,原位,乙烯,离子。

共混凝胶聚合物论文文献综述

龙美辰,李文君,夏珂,李朝晖,肖启振^[1]（2019）在《具有叁维离子迁移通道的共混凝胶聚合物电解质及其电化学性能》一文中研究指出采用聚合诱导相分离法,通过N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)在偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))溶液中原位聚合生成聚乙烯吡咯烷酮(PVP),合成共混凝胶聚合物电解质(BGPE)。对共混聚合物膜的微观结构、形貌和结晶性能,BPGE的热稳定性及电化学性能进行了表征。在BGPE中,P(VDF-HFP)相起骨架支撑作用,PVP相则形成叁维Li~+迁移通道。当P(VDF-HFP)∶NVP质量比为2∶1时,所得样品BGPE-3的室温离子电导率为0.712×10~(-3) S/cm,而且具有339℃的热分解温度和4.9 V(vs. Li~+/Li)的阳极稳定电位。研究结果表明,离子液体增塑的半互穿凝胶聚合物电解质膜可由聚合诱导相分离法简易制备,具有优异的电化学性能。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2019年10期）

李文君^[2]（2016）在《P(VDF-HFP)/PVP共混凝胶聚合物电解质的制备及电化学研究》一文中研究指出聚合物锂离子电池主要包含正极、负极及聚合物电解质叁个关键构成部分。其中,聚合物电解质主要有两个方面的功能:一是Li+的传输作用;二是隔离正负极。聚合物电解质将挥发性的碳酸酯类电解质溶液限制于聚合物基体中,抑制有机溶剂的挥发,改善锂离子电池的安全性能。具有双连续相结构的凝胶聚合物电解质不仅具有较高的离子电导率,而且具有优良的机械性能,成为目前聚合物电解质研究的焦点。为制备电化学性能优异的聚合物电解质,聚合物基体的选择尤为重要。通常情况下,具有结晶度低、介电常数大、热稳定性高和机械强度大的聚合物是凝胶聚合物电解质理想的聚合物骨架基体。其中,聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))因介电常数高、电化学稳定性好、强疏水性及热稳定性好等优点,备受青睐。本文选用P(VDF-HFP)共聚物为主基体(机械支撑相),聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为副基体(离子导电相),分别采用直接共混法、原位聚合引发相分离法和原位水解/聚合引发相分离法制备了P(VDF-HFP)/PVP共混凝胶聚合物电解质,研究内容如下:1.在P(VDF-HFP)溶液中,加入不同质量比例的PVP,采用直接共混法制备P(VDF-HFP)/PVP共混聚合物膜(BPM),于LiTFSI/EMImTFSI电解质溶液中浸泡制备物理共混凝胶聚合物电解质(PBGPE)。SEM照片显示,随着PVP添加量的增加,BPM中的微孔数量相差不大,但整体呈现先增多后减少的趋势。TG测试表明,共混聚合物膜有较高的热分解温度,热稳定性能较好。当PVP与P(VDF-HFP)质量比为0.2时,BPM-2中的微孔数量最多,吸液率为158%,漏液率为32%,所得的聚合物电解质膜PBGPE-2在75℃下的离子电导率达到1.112×10-3 S cm-1,接近液态电解质的离子导电率的数量级;其阳极方向的分解电压高达5.5 V(vs.Li/Li+)。以其组装的Li/Li FePO4电池在0.1 C、0.2 C、0.3 C和0.5 C倍率下的首次放电容量分别为151.2、147.0、142.5和132.9 mAh g-1;50次循环后,其相应的容量保持率分别为94.8%、93.9%、89.8%和81.9%。研究结果表明,直接共混制备的PBGPE膜具有较好的低倍率充放电能力和循环性能。2.在P(VDF-HFP)溶液中,加入不同质量比例的单体乙烯基吡咯烷酮(NVP),采用原位聚合引发相分离法制备P(VDF-HFP)/PVP共混聚合物膜(CBPM),浸泡电解质溶液后得到化学共混凝胶聚合物电解质(CBGPE)。SEM分析表明,随着NVP单体含量的增加,聚合物膜中出现较多的球形颗粒,颗粒的粒径减少,微孔数量逐渐增多。FTIR分析表明,NVP单体成功聚合为PVP。TG测试表明,CBPM的热分解温度较高,热稳定性好。DSC测试表明,随着单体NVP含量的增加,其结晶度单调降低。当P(VDF-HFP)与NVP质量比为2:1时,CBPM-2中的吸液率为179%,漏液率为29%,所得聚合物电解质膜CBGPE-2的离子电导率σ在75℃下达到1.277×10-3 S cm-1,阳极分解电压高达5.3 V(vs.Li/Li+)。以其组装的Li/LiFePO4电池在0.1 C、0.2 C、0.3 C和0.5 C倍率下的首次放电容量分别为156.6、153.8、141.8和135.8 mAh g-1。50次循环后,其相应的容量保持率依次为94.3%、95.0%、95.6%和90.4%。结果表明,原位聚合引发相分离法制备的CBGPE比PBGPE具有更好的倍率性能和循环稳定性。3.在P(VDF-HFP)与NVP质量比为2:1的溶液中,添加不同含量的正硅酸乙酯(TEOS)前驱体,采用原位水解/聚合引发相分离法制备纳米复合P(VDF-HFP)/PVP共混聚合物膜(NCBPM),浸泡电解液后得到纳米复合共混凝胶聚合物电解质(NCBGPE)。SEM分析表明,随着SiO2填充量的增加,聚合物基体中的纳米颗粒直径逐渐变小,膜表面的微孔数先增多后减少,聚合物膜内部也存在着很多微孔。FTIR分析表明,前驱体TEOS已原位水解为SiO2,NVP单体成功聚合。TG测试表明,SiO2的填充含量对NCBPM的热稳定性能基本没有影响,热稳定性好。DSC测试表明,随着SiO2填充量的增加,NCBPM的结晶度先降低后升高,当SiO2填充量为8%时,NCBPM-2的结晶度最低,其吸液率为218%,漏液率为17%,而所得的NCBGPE-2离子电导率最大,室温下为1.031×10-3 S cm-1,75℃下为1.458×10-3 S cm-1,阳极分解电压高达5.6 V(vs.Li/Li+)。以其组装的Li/LiFePO4电池在0.1 C、0.2 C、0.3 C、0.5 C和1 C倍率下的首次放电容量分别为166.5、160.4、155.4、145.1和137.2 mAh g-1;50次循环后,其相应的容量保持率依次为95.3%、98.9%、91.3%、98.9%和98.8%。研究结果表明,相比于PBGPE和CBGPE,原位水解/聚合引发相分离法制备的NCBGPE具有最好的倍率性能和循环稳定性。(本文来源于《湘潭大学》期刊2016-06-05）

共混凝胶聚合物论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

聚合物锂离子电池主要包含正极、负极及聚合物电解质叁个关键构成部分。其中,聚合物电解质主要有两个方面的功能:一是Li+的传输作用;二是隔离正负极。聚合物电解质将挥发性的碳酸酯类电解质溶液限制于聚合物基体中,抑制有机溶剂的挥发,改善锂离子电池的安全性能。具有双连续相结构的凝胶聚合物电解质不仅具有较高的离子电导率,而且具有优良的机械性能,成为目前聚合物电解质研究的焦点。为制备电化学性能优异的聚合物电解质,聚合物基体的选择尤为重要。通常情况下,具有结晶度低、介电常数大、热稳定性高和机械强度大的聚合物是凝胶聚合物电解质理想的聚合物骨架基体。其中,聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))因介电常数高、电化学稳定性好、强疏水性及热稳定性好等优点,备受青睐。本文选用P(VDF-HFP)共聚物为主基体(机械支撑相),聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为副基体(离子导电相),分别采用直接共混法、原位聚合引发相分离法和原位水解/聚合引发相分离法制备了P(VDF-HFP)/PVP共混凝胶聚合物电解质,研究内容如下:1.在P(VDF-HFP)溶液中,加入不同质量比例的PVP,采用直接共混法制备P(VDF-HFP)/PVP共混聚合物膜(BPM),于LiTFSI/EMImTFSI电解质溶液中浸泡制备物理共混凝胶聚合物电解质(PBGPE)。SEM照片显示,随着PVP添加量的增加,BPM中的微孔数量相差不大,但整体呈现先增多后减少的趋势。TG测试表明,共混聚合物膜有较高的热分解温度,热稳定性能较好。当PVP与P(VDF-HFP)质量比为0.2时,BPM-2中的微孔数量最多,吸液率为158%,漏液率为32%,所得的聚合物电解质膜PBGPE-2在75℃下的离子电导率达到1.112×10-3 S cm-1,接近液态电解质的离子导电率的数量级;其阳极方向的分解电压高达5.5 V(vs.Li/Li+)。以其组装的Li/Li FePO4电池在0.1 C、0.2 C、0.3 C和0.5 C倍率下的首次放电容量分别为151.2、147.0、142.5和132.9 mAh g-1;50次循环后,其相应的容量保持率分别为94.8%、93.9%、89.8%和81.9%。研究结果表明,直接共混制备的PBGPE膜具有较好的低倍率充放电能力和循环性能。2.在P(VDF-HFP)溶液中,加入不同质量比例的单体乙烯基吡咯烷酮(NVP),采用原位聚合引发相分离法制备P(VDF-HFP)/PVP共混聚合物膜(CBPM),浸泡电解质溶液后得到化学共混凝胶聚合物电解质(CBGPE)。SEM分析表明,随着NVP单体含量的增加,聚合物膜中出现较多的球形颗粒,颗粒的粒径减少,微孔数量逐渐增多。FTIR分析表明,NVP单体成功聚合为PVP。TG测试表明,CBPM的热分解温度较高,热稳定性好。DSC测试表明,随着单体NVP含量的增加,其结晶度单调降低。当P(VDF-HFP)与NVP质量比为2:1时,CBPM-2中的吸液率为179%,漏液率为29%,所得聚合物电解质膜CBGPE-2的离子电导率σ在75℃下达到1.277×10-3 S cm-1,阳极分解电压高达5.3 V(vs.Li/Li+)。以其组装的Li/LiFePO4电池在0.1 C、0.2 C、0.3 C和0.5 C倍率下的首次放电容量分别为156.6、153.8、141.8和135.8 mAh g-1。50次循环后,其相应的容量保持率依次为94.3%、95.0%、95.6%和90.4%。结果表明,原位聚合引发相分离法制备的CBGPE比PBGPE具有更好的倍率性能和循环稳定性。3.在P(VDF-HFP)与NVP质量比为2:1的溶液中,添加不同含量的正硅酸乙酯(TEOS)前驱体,采用原位水解/聚合引发相分离法制备纳米复合P(VDF-HFP)/PVP共混聚合物膜(NCBPM),浸泡电解液后得到纳米复合共混凝胶聚合物电解质(NCBGPE)。SEM分析表明,随着SiO2填充量的增加,聚合物基体中的纳米颗粒直径逐渐变小,膜表面的微孔数先增多后减少,聚合物膜内部也存在着很多微孔。FTIR分析表明,前驱体TEOS已原位水解为SiO2,NVP单体成功聚合。TG测试表明,SiO2的填充含量对NCBPM的热稳定性能基本没有影响,热稳定性好。DSC测试表明,随着SiO2填充量的增加,NCBPM的结晶度先降低后升高,当SiO2填充量为8%时,NCBPM-2的结晶度最低,其吸液率为218%,漏液率为17%,而所得的NCBGPE-2离子电导率最大,室温下为1.031×10-3 S cm-1,75℃下为1.458×10-3 S cm-1,阳极分解电压高达5.6 V(vs.Li/Li+)。以其组装的Li/LiFePO4电池在0.1 C、0.2 C、0.3 C、0.5 C和1 C倍率下的首次放电容量分别为166.5、160.4、155.4、145.1和137.2 mAh g-1;50次循环后,其相应的容量保持率依次为95.3%、98.9%、91.3%、98.9%和98.8%。研究结果表明,相比于PBGPE和CBGPE,原位水解/聚合引发相分离法制备的NCBGPE具有最好的倍率性能和循环稳定性。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。