發(fā)布時間：2021-05-01 02:54

　　聚芳醚酮（PAEK）具有優(yōu)異的熱性能和力學(xué)性能等,可用于制備燃料電池用質(zhì)子交換膜和鋰電池隔膜材料,但是高磺化度的聚芳醚的穩(wěn)定性也會降低,因此要對復(fù)合膜進(jìn)行改性。納米纖維素（NCC）具有可再生、高比強(qiáng)度、模量大和高活性等特性,可用于接枝特定功能基團(tuán)。本論文一方面采用2,5-二羥基聯(lián)苯和1,4雙（4-氟苯甲酰）苯反應(yīng)制備了側(cè)苯基聚醚醚酮酮,再通過后磺化法制備了磺化側(cè)苯基聚醚醚酮酮（SPEEKK）。另外采用硫酸水解微米纖維素（MCC）制備了納米纖維素,并用馬來酸酐對制備出的納米纖維素進(jìn)行改性,在納米纖維素表面接枝羧基基團(tuán),得到改性納米纖維素（MN）。然后采用靜電紡絲技術(shù)制備含有不同比例的羧基納米纖維素/磺化側(cè)苯基聚醚醚酮酮紡絲納米復(fù)合膜,再結(jié)合澆鑄方法制成燃料電池質(zhì)子交換膜。結(jié)果表明,100°C時,MN含量為2%的復(fù)合膜MN2表現(xiàn)出較好的吸水性,吸水率可以達(dá)到28%。MN2在90°C時具有較好的質(zhì)子傳導(dǎo)率,可達(dá)到0.09 S cm^-1;拉伸強(qiáng)度可達(dá)到48.7 MPa,楊氏模量達(dá)到1.3 GPa,斷裂伸長率為34%。另一方面,本研究將磺化側(cè)苯基聚醚醚酮酮采用靜電紡絲技術(shù)制... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 背景
    1.2 燃料電池簡介
        1.2.1 質(zhì)子交換膜燃料電池
        1.2.2 質(zhì)子交換膜簡介
    1.3 鋰電池簡介
        1.3.1 鋰離子電池隔膜簡介
        1.3.2 鋰離子隔膜材料
        1.3.3 鋰電池隔膜制備
    1.4 靜電紡絲簡介
        1.4.1 靜電紡絲原理
        1.4.2 靜電紡絲影響因素
        1.4.3 靜電紡絲在鋰電池隔膜中的應(yīng)用
    1.5 納米纖維素簡介
        1.5.1 納米纖維素概況
        1.5.2 納米纖維素制備及改性
        1.5.3 納米纖維素復(fù)合材料的應(yīng)用
    1.6 本論文的設(shè)計思想
第2章 靜電紡絲法制備羧基化納米纖維素/磺化聚芳醚酮復(fù)合納米質(zhì)子交換膜及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗原料、試劑、測試儀器
        2.2.1 實驗原料及試劑
        2.2.2 實驗測試儀器
    2.3 測試表征方法
        2.3.1 傅立葉紅外光譜
        2.3.2 核磁氫譜
        2.3.3 微觀結(jié)構(gòu)
        2.3.4 吸水率和溶脹率
        2.3.5 氧化穩(wěn)定性和離子交換能力
        2.3.6 質(zhì)子傳導(dǎo)率
        2.3.7 力學(xué)性能
        2.3.8 熱穩(wěn)定性
    2.4 靜電紡絲工藝制備質(zhì)子交換膜
        2.4.1 含羧基納米纖維素(MN)的制備
        2.4.2 磺化側(cè)苯基聚醚醚酮酮(SPEEKK)的制備
        2.4.3 復(fù)合膜的制備
    2.5 復(fù)合膜的表征及分析
        2.5.1 紅外光譜分析
        2.5.2 SPEEKK核磁分析
        2.5.3 吸水率和溶脹率分析
        2.5.4 氧化穩(wěn)定性和離子交換能力分析
        2.5.5 質(zhì)子傳導(dǎo)率分析
        2.5.6 力學(xué)性能分析
        2.5.7 復(fù)合膜的微觀結(jié)構(gòu)
        2.5.8 熱穩(wěn)定性分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 靜電紡絲法制備聚芳醚酮鋰電池隔膜及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗原料、試劑、測試儀器
        3.2.1 實驗原料及試劑
        3.2.2 實驗測試儀器
    3.3 鋰電池隔膜的性能表征測試
        3.3.1 微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 孔隙率
        3.3.3 擔(dān)載率
        3.3.4 接觸角
        3.3.5 電解液潤濕性
        3.3.6 熱穩(wěn)定性
        3.3.7 力學(xué)性能
        3.3.8 電化學(xué)阻抗
        3.3.9 電化學(xué)性能
        3.3.10 離子電導(dǎo)率
    3.4 靜電紡絲工藝制備鋰電池隔膜
        3.4.1 磺化側(cè)苯基聚芳醚酮的制備
        3.4.2 鋰電池隔膜的制備
        3.4.3 電池的制備
    3.5 鋰電池隔膜的分析及表征
        3.5.1 鋰電池隔膜的形貌分析
        3.5.2 隔膜孔隙率和擔(dān)載率分析
        3.5.3 電解液潤濕性分析
        3.5.4 接觸角分析
        3.5.5 熱穩(wěn)定性分析
        3.5.6 力學(xué)性能分析
        3.5.7 電化學(xué)阻抗和離子電導(dǎo)率分析
        3.5.8 電化學(xué)性能分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含甲基側(cè)基聚芳醚砜醚酮酮的合成與表征[J]. 童永芬,宋才生,溫紅麗,諶烈,劉曉玲.  高分子材料科學(xué)與工程. 2005(02)



本文編號：3170004