采用相反轉(zhuǎn)法和聚苯乙烯原位交聯(lián)制備了一系列聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氧化乙烯（PEO）和聚苯乙烯（PS）交聯(lián)復(fù)合型凝膠聚合物電解質(zhì)薄膜,測(cè)定了它們的孔隙率、吸液率、離子電導(dǎo)率等性能,并通過(guò)掃描電鏡對(duì)其形貌進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,PVDF-30%（PEO/PS）薄膜中當(dāng)PS含量達(dá)到PEO/PS總含量的25%時(shí)薄膜具有較高的孔隙率、吸液率和電導(dǎo)率,孔隙率達(dá)到67.4%,吸液率高達(dá)184.3%,離子電導(dǎo)率為4.4×10^-3S/cm。 

【文章來(lái)源】：塑料工業(yè). 2017,45(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

不同薄膜的掃描電鏡圖片

塑料工業(yè)2017年表面呈現(xiàn)出多微孔并有立體網(wǎng)狀孔洞，孔洞的大小在3～10μm，而圖1b顯示了由于PEO的加入使膜的孔洞增多，分布也變均勻。這是因?yàn)镻EO和甘油通過(guò)氫鍵有強(qiáng)烈的相互作用，因此PEO的加入提高了PVDF和甘油的相容性，從而使得甘油分散得更加均勻，而甘油所在的地方即是微孔形成的地方，所以表現(xiàn)為孔分布更加均勻。圖1c、d顯示隨著PEO的減少和PS的增加膜表面的微孔開(kāi)始分布不均勻且孔徑變大，這是因?yàn)镻VDF和PS的相容性不好，從而使甘油分散性變差。圖1e、f顯示了薄膜內(nèi)部聯(lián)通的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，說(shuō)明聚苯乙烯的化學(xué)交聯(lián)對(duì)微孔的結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響。a－薄膜M1b－薄膜M2c－薄膜M4d－薄膜M6e－薄膜M4斷面f－薄膜M6斷面圖1不同薄膜的掃描電鏡圖片F(xiàn)ig1SEMsofdifferentmembranes2.2聚合物電解質(zhì)薄膜的孔隙率圖2為孔隙率和聚苯乙烯含量之間的關(guān)系曲線圖，虛線部分代表了純PVDF薄膜的孔隙率。初始時(shí)隨著PEO的加入薄膜孔隙率增加，這是因?yàn)镻EO的加入使甘油分散得更細(xì)，所形成的孔洞的比表面積越大。隨后PS含量增加PEO含量減少，薄膜孔隙率整體呈下降趨勢(shì)。當(dāng)PEO/PS中PS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的時(shí)候孔隙率不但沒(méi)有下降反而有所提升，這說(shuō)明聚苯乙烯的交聯(lián)可以提高薄膜的孔隙率，這是因?yàn)榫郾揭蚁┙宦?lián)后形成了納米和亞微米級(jí)的孔洞［8］，這些孔洞將甘油形成的微孔連通了起來(lái)。隨著PS含量繼續(xù)增加孔隙率又開(kāi)始下降，這是因?yàn)镻VDF和PS的相容性不好而PEO的含量又減少?gòu)亩垢视退纬傻奈⒖追植疾痪鶆�、孔徑尺寸變大、孔隙率下降，而聚苯乙烯的交�?lián)所產(chǎn)生的孔洞對(duì)孔隙率的提升不夠明顯，所以孔隙率整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。圖2PVDF-30%(PEO/PS)交聯(lián)多微孔聚合物電解質(zhì)薄膜的孔隙率隨PS含量的變化曲線圖Fig2PorosityofPVDF-30%(PEO/PS)cross-

。隨后PS含量增加PEO含量減少，薄膜孔隙率整體呈下降趨勢(shì)。當(dāng)PEO/PS中PS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的時(shí)候孔隙率不但沒(méi)有下降反而有所提升，這說(shuō)明聚苯乙烯的交聯(lián)可以提高薄膜的孔隙率，這是因?yàn)榫郾揭蚁┙宦?lián)后形成了納米和亞微米級(jí)的孔洞［8］，這些孔洞將甘油形成的微孔連通了起來(lái)。隨著PS含量繼續(xù)增加孔隙率又開(kāi)始下降，這是因?yàn)镻VDF和PS的相容性不好而PEO的含量又減少?gòu)亩垢视退纬傻奈⒖追植疾痪鶆�、孔徑尺寸變大、孔隙率下降，而聚苯乙烯的交�?lián)所產(chǎn)生的孔洞對(duì)孔隙率的提升不夠明顯，所以孔隙率整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。圖2PVDF-30%(PEO/PS)交聯(lián)多微孔聚合物電解質(zhì)薄膜的孔隙率隨PS含量的變化曲線圖Fig2PorosityofPVDF-30%(PEO/PS)cross-linkedmicroporouspolymerelectrolytemembranesasafunctionofPScontent2.3聚合物電解質(zhì)薄膜的吸液率圖3PVDF-30%(PEO/PS)交聯(lián)多微孔聚合物電解質(zhì)薄膜的吸液率隨PS含量的變化曲線圖Fig3WeightuptakeofPVDF-30%(PEO/PS)cross-linkedmicroporouspolymerelectrolytemembranesasafunctionofPScontent聚合物電解質(zhì)薄膜的作用是傳輸離子，防止正負(fù)極短路，所以薄膜的吸液率直接影響到鋰離子遷移率的大校圖3為薄膜吸液率與聚苯乙烯含量的關(guān)系圖，圖中虛線部分表示純PVDF薄膜的吸液率為·114·

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]PEG400含量對(duì)PVDF膜形貌以及結(jié)晶的影響[J]. 陳梅,王鑫龍,呂斯濠,劉嘯天.  工程塑料應(yīng)用. 2015(01)
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