文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
咪唑类离子液体电解质的制备及其电化学性能研究
姓名:王毅
申请学位级别:硕士
专业:物理化学
指导教师:苏光耀
20050501
咪唑类离子液体电解质的制备及其电化学性能研究
摘要
离子液体因其独特优良的化学物理性能,在电化学等诸多领域展
示了诱人的应用前景。本文对数种咪唑类离子液体,1-乙基-3-甲基
咪唑四氟硼酸盐( )、 1- 丁基-3- 甲基咪唑四氟硼酸盐
()、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐()、1-丁基-3-甲
基咪唑四氟硼酸盐(),的合成工艺进行了优化,并且以它们
制备了数种离子液体液态和聚合物电解质,对电解质的各项性能进行
了研究。主要研究内容包括以下几个方面:

(1)离子液体的合成研究。通过优选反应溶剂,改进合成路线,
对几种咪唑类离子液体的合成工艺进行了优化。我们采用低毒性的乙
酸乙酯代替目前常用的毒性大的 1,1,1-三氯乙烷等作为溶剂,合成了
中间体 1-乙基-3-甲基咪唑溴鎓盐()与 1-丁基-3-甲基咪唑
溴鎓盐(),该方法具有操作简单、产率高( :96%、
:82%)等优点;对水溶性的离子液体和 ,提
出了钠盐-银盐法的合成路线,在保证产品的纯度的前提下,降低了
合成成本。

(2)离子液体的性能研究。采用交流阻抗法、线性电位扫描等
方法测试了所合成的离子液体的各项电化学性能,使用热重法分析它
们的热化学性能。研究发现:分别使用铝坩埚或 Al2O3 坩埚进行 TG 测
试时,离子液体、、、均表现出不同的
热化学行为。电化学性能研究表明这几类离子液体的电化学窗口均在
左右,其中具有最高的室温电导率 ms/cm。

(3)离子液体电解质的制备及性能研究。以碳酸丙烯酯(PC)、
乙睛(AN)等为溶剂,以、为电解质盐制备了数种离
子液体液态电解质;以偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))为基体,
分别以、为增塑剂,制备了两种离子液体聚合物电解
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咪唑类离子液体电解质的制备及其电化学性能研究
Abstract
Ionic liquid displayed promising application prospect for many
fields, such as electrochemistry, due to their good chemical and physical
characteristics. In this paper, several kinds of imidazolium ionic liquids,
1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (),
1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (),
1-ethyl-3-methylimidazolium hexfluorophosphate (), 1-butyl
-3-methylimidazolium hexfluorophosphate (), were synthesized
and the synthetic techniques have been optimized, furthermore a series of
liquids and polymer electrolytes based on them were prepared, and some
of properties of these electrolytes were studied. The main contents were as
follows:

(1) Investigation of synthesis of ionic liquids. Through selecting
reaction solutions and improving synthesis technology of several
imidazolium ionic liquids was optimized. The middle products,
1-ethyl-3-methylimidazoli