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论文针对无机/聚合物复合电解质无机组分的团聚及使用报废后环境污染问题,基于溶胶-凝胶法,制备可降解PLA/PMMA/SiO2杂化聚合物固体电解质,研究电解质电性能及其降解性能,并对相关产物的结构进行表征。
以正硅酸乙酯(TEOS)、聚乳酸(PLA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,KH570为硅烷偶联剂,制备了PLA/PMMA/SiO2杂化材料。优化PLA/PMMA/SiO2杂化材料的制备工艺条件,并通过FT-IR、XPS、DSC、XRD等测试手段对产物进行性能测试与结构表征。无机SiO2与PLA、MMA基质间以Si-O-C键结合,相容性良好;材料为无定型结构,这种结构有利于固体电解质电导率的提高和降解。
在PLA/PMMA/SiO2基体中加入LiClO4,制备出可降解PLA/PMMA/SiO2杂化聚合物固体电解质。室温下,该固体电解质的电导率在10-3~10-4S·cm-1数量级,且随SiO2或掺杂的LiClO4的增加而增大,但当SiO2含量超过一定数值时,离子电导率反而下降,当LiClO4掺杂量达到一定值时,离子电导率的增长趋势不明显。电化学窗口测试和电解质的离子电导率对时间的稳定性结果表明,PLA/PMMA/SiO2可降解固体聚合物电解质满足锂离子电池的应用需要。
采用硼酸缓冲溶液(pH=8.9)和自然土填埋对可降解PLA/PMMA/SiO2杂化聚合物固体电解质进行降解实验,结果显示,自然土填埋法降解效果优于溶液降解法。
以正硅酸乙酯(TEOS)、聚乳酸(PLA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,KH570为硅烷偶联剂,制备了PLA/PMMA/SiO2杂化材料。优化PLA/PMMA/SiO2杂化材料的制备工艺条件,并通过FT-IR、XPS、DSC、XRD等测试手段对产物进行性能测试与结构表征。无机SiO2与PLA、MMA基质间以Si-O-C键结合,相容性良好;材料为无定型结构,这种结构有利于固体电解质电导率的提高和降解。
在PLA/PMMA/SiO2基体中加入LiClO4,制备出可降解PLA/PMMA/SiO2杂化聚合物固体电解质。室温下,该固体电解质的电导率在10-3~10-4S·cm-1数量级,且随SiO2或掺杂的LiClO4的增加而增大,但当SiO2含量超过一定数值时,离子电导率反而下降,当LiClO4掺杂量达到一定值时,离子电导率的增长趋势不明显。电化学窗口测试和电解质的离子电导率对时间的稳定性结果表明,PLA/PMMA/SiO2可降解固体聚合物电解质满足锂离子电池的应用需要。
采用硼酸缓冲溶液(pH=8.9)和自然土填埋对可降解PLA/PMMA/SiO2杂化聚合物固体电解质进行降解实验,结果显示,自然土填埋法降解效果优于溶液降解法。