PVDF及其電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、作為有機新型功能材料,聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物薄膜具有壓電、熱電、介電等多方面優(yōu)異的性能,在傳感器、致動器、鋰電池和超級電容器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文采用水平流延法制備PVDF薄膜,利用X射線衍射儀、原子力顯微鏡、傅立葉紅外光譜儀、電化學(xué)工作站等多種檢測方法對薄膜的結(jié)構(gòu)和性能進行檢測,并對檢測結(jié)果進行分析,得到了一些有創(chuàng)新意義的結(jié)果。
　　 首先,研究了不同襯底、退火時間、退火溫度、增塑劑對PVDF薄膜結(jié)構(gòu)的影響。研究

2、發(fā)現(xiàn),采用載玻片作為襯底時,薄膜為非晶態(tài),襯底為導(dǎo)電玻璃(摻氟氧化錫)和單晶硅時,薄膜獲得了良好的α相結(jié)晶。隨著退火時間的延長,材料的晶粒尺寸增加。在一定的溫度范圍內(nèi)(80～120℃),隨著退火溫度的升高,薄膜中α相占總晶相的比例、薄膜表面粗糙度和介電常數(shù)減小。薄膜的晶粒大小隨乙二醇加入量的增大先增大后減小。分析表明,聚合物與襯底表面原子基團之間的氫鍵作用不利于薄膜的晶化,80℃退火有利于PVDF的β相結(jié)晶,使材料介電常數(shù)增大。用CuP

3、c對材料進行熒光探測發(fā)現(xiàn),材料極性相的存在使CuPC分子熒光發(fā)射峰紅移。
　　 其次,將CuPc與PVDF復(fù)合制備多孔電解質(zhì)薄膜,對其電導(dǎo)率性能進行了檢測,結(jié)果表明:電解質(zhì)薄膜的電導(dǎo)率隨CuPc體積分數(shù)的增大而升高,當CuPc體積分數(shù)為50％時,電解質(zhì)膜的電導(dǎo)率達到了2.1×10-3S/m。從理論上分析了電導(dǎo)率增大的原因:較多的CuPc摻雜可以降低聚合物的結(jié)晶度,為鋰離子的輸運提供較多的通道,另外,較高的CuPc含量可以提高薄膜