聚合物電解質(zhì)可成功避免液體電解質(zhì)易泄露、燃燒等缺點(diǎn),提高鋰離子電池的能量密度和尺寸靈活性,而磷腈聚合物鏈段柔軟,具有耐熱阻燃性,當(dāng)引入醚氧等可與Li+配位的取代基時(shí),便具備了離子導(dǎo)電的能力,作為聚合物電解質(zhì)材料,有良好的發(fā)展前景。本文主要通過設(shè)計(jì)合成不同種類官能團(tuán)與烷氧基醚側(cè)基混合取代聚磷腈,成功制備了磷腈聚合物電解質(zhì)并探究了其成膜及導(dǎo)電性能,主要包括以下工作內(nèi)容:1.成功合成聚二氯磷腈中間體,并通過IR,31P-NMR,GPC證明了其結(jié)構(gòu)和分子量分布狀態(tài),為下一步工作提供了保障。2.設(shè)計(jì)并合成了一系列環(huán)氧基醚/烷氧基醚官能化聚磷腈(EP-Al)/PZ、苯氧基醚/烷氧基醚官能化聚磷腈(Ph-Al)/PZ,并通過IR,31P-NMR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,通過熱性能分析可知其有低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,鏈段易遷移有利于離子的傳輸,其初始分解溫度均在200℃左右,可達(dá)到電池正常的使用范圍。3.設(shè)計(jì)并合成一系列腈基/烷氧基醚官能化聚磷腈(CN-Al)/PZ,對(duì)其導(dǎo)電機(jī)理進(jìn)行了理論探究。4.通過溶液澆鑄法成功制得(EP-Al)/PZ和(Ph-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)膜,采用紫外交聯(lián)方式,可以提高...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 聚合物電解質(zhì)的研究概述
        1.2.1 聚合物電解質(zhì)的發(fā)展歷史
        1.2.2 聚合物電解質(zhì)的分類
            1.2.2.1 根據(jù)聚合物電解質(zhì)的發(fā)展進(jìn)行分類
            1.2.2.2 根據(jù)聚合物電解質(zhì)基體不同分類
        1.2.3 聚合物電解質(zhì)的導(dǎo)電機(jī)理
    1.3 磷腈化合物應(yīng)用于聚合物電解質(zhì)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景
        1.3.1 磷腈基聚合物電解質(zhì)的研究進(jìn)展
        1.3.2 磷腈基聚合物電解質(zhì)的交聯(lián)
        1.3.3 磷腈基聚合物電解質(zhì)的研究現(xiàn)狀
            1.3.3.1 固體聚合物電解質(zhì)的研究
            1.3.3.2 凝膠聚合物電解質(zhì)的研究
            1.3.3.3 復(fù)合聚合物電解質(zhì)的研究
            1.3.3.4 單離子導(dǎo)體聚合物電解質(zhì)的研究
    1.4 選題意義及主要研究內(nèi)容
        1.4.1 課題研究的創(chuàng)新性
        1.4.2 課題主要研究內(nèi)容
第二章 (EP-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑預(yù)處理
        2.2.3 PDCP的合成
        2.2.4 (EP-Al)/PZ的合成
            2.2.4.1 (EP-Al)/PZ的合成反應(yīng)式
            2.2.4.2 烷氧基醚親核試劑的制備
            2.2.4.3 (EP-Al)/PZ的制備
        2.2.5 (EP-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的制備
            2.2.5.1 鋰鹽的選擇
            2.2.5.2 磷腈聚合物電解質(zhì)的紫外交聯(lián)機(jī)理
            2.2.5.3 (EP-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的制備流程
    2.3 材料結(jié)構(gòu)與性能表征
        2.3.1 FTIR測(cè)試
        2.3.2 NMR測(cè)試
        2.3.3 GPC測(cè)試
        2.3.4 TG/DTG測(cè)試
        2.3.5 DSC測(cè)試
        2.3.6 磷腈聚合物電解質(zhì)膜厚度的測(cè)試
        2.3.7 離子電導(dǎo)率測(cè)試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 PDCP的結(jié)構(gòu)及性能表征
            2.4.1.1 PDCP的IR表征
            2.4.1.2 PDCP的³¹P-NMR表征
            2.4.1.3 PDCP的GPC表征
        2.4.2 (EP-Al)/PZ的結(jié)構(gòu)及性能表征
            2.4.2.1 (EP-Al)/PZ的IR表征
            2.4.2.2 (EP-Al)/PZ的³¹P-NMR表征
            2.4.2.3 (EP-Al)/PZ的GPC表征
            2.4.2.4 (EP-Al)/PZ的TG/DTG表征
            2.4.2.5 (EP-Al)/PZ的DSC表征
        2.4.3 (EP-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性能表征
            2.4.3.1 (EP-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的IR表征
            2.4.3.2 (EP-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率測(cè)試
        2.4.4 本章小結(jié)
第三章 (Ph-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑預(yù)處理
        3.2.3 PDCP的合成
        3.2.4 (Ph-Al)/PZ的合成
            3.2.4.1 (Ph-Al)/PZ的合成反應(yīng)式
            3.2.4.2 烷氧基醚親核試劑的制備
            3.2.4.3 苯氧基醚親核試劑的制備
            3.2.4.4 (Ph-Al)/PZ的制備
        3.2.5 (Ph-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的制備
    3.3 材料結(jié)構(gòu)與性能表征
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 (Ph-Al)/PZ的結(jié)構(gòu)及性能表征
            3.4.1.1 (Ph-Al)/PZ的IR表征
            3.4.1.2 (Ph-Al)/PZ的31p-NMR表征
            3.4.1.3 (Ph-Al)/PZ的GPC表征
            3.4.1.4 (Ph-Al)/PZ的DSC表征
            3.4.1.5 (Ph-Al)/PZ的TG/DTG表征
        3.4.2 (Ph-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的的離子電導(dǎo)率測(cè)試
        3.4.3 本章小結(jié)
第四章 (CN-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的制備及導(dǎo)電機(jī)理研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑預(yù)處理
        4.2.3 PDCP的合成
        4.2.4 (CN-Al)/PZ的合成
            4.2.4.1 (CN-Al)/PZ的合成反應(yīng)式
            4.2.4.2 烷氧基醚親核試劑的制備
            4.2.4.3 (CN-Al)/PZ的制備
        4.2.5 (CN-Al)/PZ磷腈聚合物電解質(zhì)的制備
    4.3 (CN-Al)/PZ聚合物電解質(zhì)導(dǎo)電機(jī)理探究
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
研究成果及發(fā)表論文
致謝
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書



本文編號(hào)：3830322