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全息高分子/锂盐复合材料的衍射效率与EC和PC总含量

2022-04-21

  固态电解质具有安全性好、循环稳定性好等优点,已广泛应用于锂电池领域。高分子/锂盐复合材料可以通过光聚合反应原位制备,是常用的锂电池固态电解质。利用相干光照射由光引发剂、单体和锂盐组成的复合体系,可制备具有周期性有序结构的全息高分子/锂盐复合材料。

  2012年,李育人等研究了全息高分子/锂盐复合材料。先将双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)加入平均分子量为400的聚环氧乙烷(PEO)中,得到LiTFSI-PEO,然后与单体和光引发剂混合均匀,得到混合液。利用相干光对混合液进行辐照,分别制备了具有反射式和透射式光栅结构的全息高分子/锂盐复合材料。当LiTFSI-PEO含量为50.5vol%时,具有反射式光栅结构的全息高分子/锂盐复合材料衍射效率接近100%。分别测量具有反射式和透射式光栅结构全息高分子锂盐复合材料的电导率,并计算了导电各向异性比。当LiTFSI-PEO含量为40vol%时,复合材料的导电各向异性比达到最大值(约35,见图8-8)。他们还研究了全息高分子锂盐复合材料的力学性能,发现提高LiTFSI-PEO的添加量会降低复合材料的模量和拉伸强度,但与各向同性的复合材料相比,全息高分子/锂盐复合材料具有更高的模量和拉伸强度。

  2019年,解孝林团队以玫瑰红(RB)/N苯基甘氨酸(NPG)光引发体系、丙烯酸酯单体、高氯酸锂(LiClO4)、碳酸乙烯酯(EC)和碳酸亚丙酯(PC)为原料,制备了全息高分子/锂盐复合材料。全息高分子/锂盐复合材料的衍射效率与EC和PC总含量(记为EC-PC)的关系,可以看出,当EC-PC含量从0增加到50wt%时,复合材料的衍射效率从0逐渐升高至59%。在单体中引入少量N,N二甲基丙烯酰胺(DMAA)后,全息光栅的衍射效率可达到73%。另外,引入DMAA单体还能增加全息高分子/锂盐复合材料的导电各向异性。

  文章内容引用自专业教材,以便高分子科学工程、光学工程等领域的科技工作者作研究参考,未经本书原作者的许可,任何第三方不得复制或者转载本文内容。