文档介绍：and characterized by IR, NMR. Their properties of solubility and electrical conductivity are also investigated.
(4) Eight hydroxyl terminated polyepichlorohydrin grafting products are reacted with diphenyl-methane- diisocyanate respectively to obtain Eight side-chain polyether polyurethane ionic liquids polyelectrlyts. They are characterized by FTIR, NMR.
KEY WORDS: Ionic liquid, Polymer ionic liquids, Polyelectrolyte, hydroxyl terminated polyepichlorohydrin, Polyurethane, Conductivity
Dissertation Type: Basic Research
第1章绪论
课题研究背景及研究意义
聚合物电解质最早由Fenion于1973年开始研究,后来Wright等人发现聚环氧乙烯(PEO)与碱金属盐形成的配合物(PEO-MX)有较高的离子导电性[1]。在 1975年Perche和Feullade又发现了聚偏***乙烯(PVDF)和聚环氧乙烯(PEO)等聚合物的碱金属盐配合物有离子导电性,并制成了聚***丙烯酸甲酯
(PMMA)和聚丙烯***(PAN)的离子电导膜[2],1979年Annand等用这类聚合物制造电池[3]。由此,人们对聚合物电解质的组成、合成、性能、应用以及开发新型的聚合物电解质等进行了广泛研究[4]。目前,聚合物电解质已经广泛应用在电子产品、汽车用锂离子电池、燃料电池、太阳能电池以及超级电容器等电化学器件中。
早期的聚合物电解质主要是指由聚合物本体和金属盐构成的复合体系,聚合物链上要含有与金属盐离子能够发生配位作用的给电子基团,后期的聚合物电解质也包括含有各种添加剂的复合聚合物电解质。聚合物电解质作为电池的重要组成部分,根据锂离子电池的性能和聚合物锂离子二次电池的现状,从实用角度出发聚合物电解质应满足以下要求:①较高的离子电导率。根据液态电解质锂离子电池的放电能力,聚合物电解质必须达到至少10-3S/cm数量级的电导率。②具有较高的锂离子迁移数。③有一定的机械强度。聚合物电解质在电池中还充当着电池的隔膜,这就要求它具有一定的机械强度来隔离正负极,防止电池短路。④要有良好的电化学稳定性。电解质不稳定会导致发生不可逆反应以及电池容量的衰减。⑤较好的热力学稳定性。在电池充放电的过程当中,电池产生的热量会造成局部过热,可能会导致聚合物电解质融化或分解,甚至造成电池短路。因此热稳定性是电池安全充放电的必要条件。⑥对环境无污染,为了有利于市场开发还应有较低的成本。但是,目前的聚合物电解质还不能同时达到所要求的条件,近年来,人们主要集中于提高室温电导率的研究。
离子液体
离子液体的定义和发展
室温离子液体(ionic liquid)是一种由离子组成的而且在低温( < 100℃)下呈
液态的盐,因此有时也称之为低温熔融盐。与一般的高温熔融态盐类化合物相
似,离子液体体系中也不存在中性分子,通常是由有机阳离子和无机阴离子构成。早在1914年科学家就报道了第一个性质上符合离子液体定义的化合物:硝基乙***[(EtNH3)NO3]。后来又发现了AlCl3类的离子液体,由于AlCl3 类的离子液体对水不稳定,对它的应用造成了影响,从而导致了离子液体的研究进展比较缓慢。直到1992年,Wikes等首次合成了抗水解、低熔点、稳定性比较强的1-乙基- 3-***咪唑四***硼酸盐[(Emim)BF4]离子液体后,离子液体的研究得以迅速发展,研究的重点也从最初的AlCl3类离子液体向耐水性离子液体发展。现在的研究方向已经向功能化离子液体迈进[5]。
离子液体的性能离子液体具有独特的、常规溶液不能比拟的优点:(1)“零”蒸汽压、不可
燃、毒性小;(2)对无机和有机材料有良好的溶解能力;(3)可以通过改变组成来调节酸性和其它物理化学性质;(4)具有高的电导率和宽的电化学窗口,可用于许多电容、电解液和电池材料[6-7];(5)比较低的熔点和宽广的液态范围,良好的抗氧化性和热稳定性;(6)良好的导热性、高热容及高的热能储存密度;(7)可设计性,可以根据反应的需要通过合理搭配阴阳离子来设计具有特殊性能的功能化离子液体。