CSPE導(dǎo)電性增強(qiáng)機(jī)制與修正的EMT離子導(dǎo)電模型.pdf

1、本文以無機(jī)粒子加入到固態(tài)聚合物電解質(zhì)(SPE)中所得有機(jī)／無機(jī)復(fù)合型固態(tài)聚合物電解質(zhì)(CSPE)中無機(jī)粒子作用機(jī)制與CSPE導(dǎo)電性變化規(guī)律為研究內(nèi)容，在實驗研究的基礎(chǔ)上，引入有效介質(zhì)理論(Effective medilain theory，EMT)探討研究加入無機(jī)粒子后CSPE導(dǎo)電性增強(qiáng)機(jī)制與CSPE電導(dǎo)率變化規(guī)律。 以聚環(huán)氧乙烷(PEO)基CSPE為研究對象，采用原位復(fù)合方法制備了PEO／LiClOa／TiO<,2> CS

2、PE樣品，用掃描電鏡(SEM)、示差掃描量熱(DSC)、交流阻抗等方法對樣品的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了表征與測試。結(jié)果表明，加入無機(jī)粒子TiO<,2>后，由于無機(jī)粒子與聚合物基團(tuán)、電解質(zhì)鋰鹽之間復(fù)雜的相互作用而形成一個高導(dǎo)電性的聚合物／無機(jī)填料界面層，同時，無機(jī)粒子抑制了聚合物基體的結(jié)晶，從而使CSPE離子電導(dǎo)率明顯提高，當(dāng)TiO<,2>含量達(dá)到5％時，電導(dǎo)率達(dá)到最大值5.4×10<'-5>S·cm<'-1>。 根據(jù)對CSPE導(dǎo)電增強(qiáng)機(jī)

3、制的分析，結(jié)合有效介質(zhì)理論和滲濾理論，構(gòu)建了聚合物／無機(jī)填料界面層新的導(dǎo)電模型，針對現(xiàn)有CSPE離子導(dǎo)電模型所存在的問題，構(gòu)建了能夠反映CSPE界面結(jié)構(gòu)和特性的修正的EMT導(dǎo)電模型，提出了新的模型參數(shù)——理想界面層電導(dǎo)率σFH<'max>和滲濾參數(shù)P<,1>。通過修正的EMT離子導(dǎo)電模型的計算，對影響CSPE體系電導(dǎo)率的主要因素和變化規(guī)律進(jìn)行了分析與討論，深化了對CSPE導(dǎo)電機(jī)制的認(rèn)識。應(yīng)用修正的EMT離子導(dǎo)電模型對四種實際CSPE體系