快冷對PEG基SPE導電性影響及導電機理的研究.pdf

1、由于聚合物電解質在制備高能密度全固態(tài)電池、光電化學器件、氣體傳感器方面有著重要的應用前景,因此,聚合物電解質成為當今研究的熱點之一.本文主要以PEG/LiClO<,4>固體聚合物電解質為研究對象,以電化學交流阻抗分析和X射線衍射為主要的表征手段,首先研究了固體聚合物電解質的本體電阻的計算方法,然后,計算了不同電解質體系在不同冷卻方式下的離子電導率,研究了影響電導率的幾個重要因素(冷卻方式、溫度和鹽的種類等),探討了固體聚合物電解質的導電

2、模型.實驗中選擇的電解質體系純PEG、LiClO<,4>以及PEG/LiClO<,4>,在不同的冷卻環(huán)境下,離子電導率遵循大致相同的變化規(guī)律,即隨著冷卻的速率加快,體系的離子電導率逐漸增大.運用XRD對慢速冷卻和快速冷卻下的電解質進行了結構分析,并采用估算非結晶峰面積方法計算了結晶度.在影響聚合物電解質體系離子電導率的影響因素中,主要研究了溫度的影響和鹽的影響.隨著溫度升高,每種電解質體系的導電率均增加;離子半徑小,在相同的自由體積內,

3、有利于載流子的遷移.對于含有Li<'+>的幾種鋰鹽,晶格能小的鹽,復合體系離子導電率較高.論文還研究了快冷PEG/LiClO<,4>固體聚合物電解質膜的穩(wěn)定性,測定不同放置時間的電化學交流阻抗圖譜,結果表明,非晶態(tài)與晶態(tài)的轉變極為緩慢,證明了快冷技術可用于實現(xiàn)固體聚合物電解質的非晶轉變.本文根據(jù)有效介質理論,進行數(shù)學推導,得出離子導電模型,對于含聚集體的固體聚合電解質,離子電導率可用表示為:σ<,m>=(1-V<,2>)(1-P<,c>