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本论文研究了杂化固体聚合物电解质P(AN-MMA)/SiO2的制备及其电导性。
基于溶胶凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)、丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,KH570为硅烷偶联剂,制备了P(AN-MMA)/SiO2杂化材料,研究了制备P(AN-MMA)/SiO2的最佳制备条件,并通过FT-IR、XPS、DSC、XRD等测试手段对所相关产物进行表征。结果显示,SiO2与P(AN-MMA)基质问以Si-O-Si键结合,相容性良好。与纯P(AN-MMA)材料相比,P(AN-MMA)/SiO2杂化材料仍为无定形聚合物,但是其玻璃化温度有所提高,并随着硅含量的增加而增高,这都对电解质的电导率的提高有所帮助。
在P(AN-MMA)/SiO2杂化材料中加入LiClO4,通过交流阻抗分析,P(AN-MMA)/SiO2杂化固体聚合物电解质在室温下的电导率在10-3-10-4S·cm-1数量级,室温下的离子电导率随SiO2或掺杂的LiClO4的增加而增大,但SiO2含量或LiClO4掺杂量超过一定数值时,离子电导率反而下降。通过电化学窗口等测试方法对电解质的性能进行测试,结果显示P(AN-MMA)/SiO2杂化固体聚合物电解质性能满足锂离子电池的需要。