聚氧化乙烯/鋰鹽非晶型聚合物電解質(zhì)結(jié)構(gòu)和分子運(yùn)動(dòng)的固體核磁共振研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-10 19:55
本文在聚氧化乙烯(PEO)結(jié)晶表面引入鋰離子,構(gòu)建了非晶型聚氧化乙烯/鋰鹽體系。通過(guò)固體核磁共振對(duì)電解質(zhì)進(jìn)行相結(jié)構(gòu)分析和分子運(yùn)動(dòng)研究。結(jié)合其電化學(xué)性能,探究鋰離子運(yùn)動(dòng)對(duì)電解質(zhì)電導(dǎo)率的影響。1、通過(guò)溶液浸泡方式,在PEO結(jié)晶表面構(gòu)建了富含鏈端單元、完全非晶的PEO/Li+絡(luò)合結(jié)構(gòu)。通過(guò)~7Li固體核磁共振探究體系內(nèi)鋰離子運(yùn)動(dòng)和分布,利用13C固體核磁共振分析非晶相鏈段與鏈端運(yùn)動(dòng),最后通過(guò)~7Li二維交換實(shí)驗(yàn)得到鋰離子交換運(yùn)動(dòng)所需的活化能。結(jié)合鋰離子動(dòng)力學(xué)行為和材料電化學(xué)性能,證明了鋰離子在聚合物鏈段與鏈端之間的跳躍運(yùn)動(dòng)是這類材料導(dǎo)電的重要原因。2、在第一部分工作基礎(chǔ)上,改變PEO鏈端的化學(xué)結(jié)構(gòu),研究了PEO鏈端基團(tuán)化學(xué)性質(zhì)對(duì)PEO晶片表面PEO/Li+絡(luò)合結(jié)構(gòu)的影響。通過(guò)合理設(shè)計(jì)熔融結(jié)晶過(guò)程,制備了完全非晶PEO/Li+絡(luò)合物固體電解質(zhì)。通過(guò)DSC發(fā)現(xiàn)這類材料的完全非晶態(tài)為暫穩(wěn)態(tài),會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉(wěn)定的含有PEO結(jié)晶相的復(fù)合物。通過(guò)~7Li,13C固體核磁共振探究材料暫穩(wěn)態(tài)和穩(wěn)定態(tài)的...
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 固體核磁共振方法(Solid-State NMR)
1.1.1 魔角旋轉(zhuǎn)(Magic-Angel Spining,MAS)
1.1.2 高功率去耦技術(shù)(HPDEC)
1.1.3 交叉極化技術(shù)(CP)
1.2 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 聚氧化乙烯結(jié)晶表面的鋰離子運(yùn)動(dòng)以及離子傳輸機(jī)制的固體核磁共振研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 樣品制備
2.2.2 粉末X射線衍射(XRD)測(cè)試
2.2.3 差示掃描量熱法(DSC)測(cè)試
2.2.4 電化學(xué)阻抗譜(EIS)分析
2.2.5 固體核磁共振測(cè)試(Solid-State NMR)
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 IM-PEO/Li~+結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 鋰離子與IM240-PEO/Li~+非晶相鏈段絡(luò)合
2.3.3 鋰離子與IM240-PEO/Li~+非晶相鏈端絡(luò)合
2.3.4 IM240-PEO/Li~+內(nèi)鋰離子局部動(dòng)力學(xué)行為
2.3.5 IM240-PEO/Li~+的電化學(xué)性能研究
2.4 本章小結(jié)
第三章 甲氧基聚氧化乙烯/鋰鹽復(fù)合材料內(nèi)鋰離子運(yùn)動(dòng)的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 樣品制備
3.2.2 粉末X射線衍射(XRD)測(cè)試
3.2.3 差示掃描量熱法(DSC)測(cè)試
3.2.4 電化學(xué)阻抗譜(EIS)分析
3.2.5 固體核磁共振實(shí)驗(yàn)參數(shù)
3.2.6 固體核磁共振實(shí)驗(yàn)脈沖序列
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 甲氧基聚氧化乙烯/鋰鹽復(fù)合物結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 完全非晶DMPEO/Li~+復(fù)合物制備與研究
3.3.3 完全非晶DMPEO/Li~+的相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變與研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
4.1 總結(jié)
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
學(xué)位攻讀期間取得的科研成果
后記
本文編號(hào):3674263
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 固體核磁共振方法(Solid-State NMR)
1.1.1 魔角旋轉(zhuǎn)(Magic-Angel Spining,MAS)
1.1.2 高功率去耦技術(shù)(HPDEC)
1.1.3 交叉極化技術(shù)(CP)
1.2 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 聚氧化乙烯結(jié)晶表面的鋰離子運(yùn)動(dòng)以及離子傳輸機(jī)制的固體核磁共振研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 樣品制備
2.2.2 粉末X射線衍射(XRD)測(cè)試
2.2.3 差示掃描量熱法(DSC)測(cè)試
2.2.4 電化學(xué)阻抗譜(EIS)分析
2.2.5 固體核磁共振測(cè)試(Solid-State NMR)
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 IM-PEO/Li~+結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 鋰離子與IM240-PEO/Li~+非晶相鏈段絡(luò)合
2.3.3 鋰離子與IM240-PEO/Li~+非晶相鏈端絡(luò)合
2.3.4 IM240-PEO/Li~+內(nèi)鋰離子局部動(dòng)力學(xué)行為
2.3.5 IM240-PEO/Li~+的電化學(xué)性能研究
2.4 本章小結(jié)
第三章 甲氧基聚氧化乙烯/鋰鹽復(fù)合材料內(nèi)鋰離子運(yùn)動(dòng)的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 樣品制備
3.2.2 粉末X射線衍射(XRD)測(cè)試
3.2.3 差示掃描量熱法(DSC)測(cè)試
3.2.4 電化學(xué)阻抗譜(EIS)分析
3.2.5 固體核磁共振實(shí)驗(yàn)參數(shù)
3.2.6 固體核磁共振實(shí)驗(yàn)脈沖序列
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 甲氧基聚氧化乙烯/鋰鹽復(fù)合物結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 完全非晶DMPEO/Li~+復(fù)合物制備與研究
3.3.3 完全非晶DMPEO/Li~+的相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變與研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
4.1 總結(jié)
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
學(xué)位攻讀期間取得的科研成果
后記
本文編號(hào):3674263
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