静电纺丝技术用于制备聚偏氟乙烯六氟丙烯复合电解质

【摘要】本论文实验从静电纺丝溶液的角度，以聚偏氟乙烯六氟丙烯（P(VDF-HFP)）或P(VDF-HFP)和聚氧化乙烯（PEO）混合物为聚合物本体，通过对聚合物进行复合、增塑改性和无机掺杂，制备了PEO/P(VDF-HFP)、P(VDF-HFP)/IL和P(VDF-HFP)/soggysand复合电解质膜。借助PEO对离子液体和盐的络合作用、离子液体对P(VDF-HFP)类似增塑剂的作用以及湿沙电解质（soggysand）的无机添加物的作用，力求提高复合电解质膜的电导率和机械性能。并分别对三种复合电解质膜进行了结构、吸收率、热力学性能和电化学性能等性能的测试与研究。首次将PEO和P(VDF-HFP)两种聚合物同时加入到纺丝溶液中，获得的复合膜具有比单纯电纺其中任何一种膜具有更高的电导率和更宽的电化学窗口。PEO有醚氧键的存在，其非共用电子可以和氢键发生强的作用，因此容易和小分子有机化合物、高分子有机物及某些无机物形成络合物。聚偏氟乙烯六氟丙烯（P(VDF-HFP)）为偏氟乙烯与六氟丙烯的二元共聚物，六氟丙烯的加入使得P(VDF-HFP)的结晶性和熔点降低，对溶剂的润湿性和制品的柔软性增加，有利于P(VDF-HFP)电解质膜与电极的复合，有效的降低了电极与电解质膜的界面阻抗，进而促使Li+的迁移速率提高。六氟丙烯的引入同时也加入了大量的CF3基团，导致分子结构自由体积增大，熔点也会随CF3基团的增加而降低。两种聚合物的相互作用，降低了复合膜的结晶度，提高了其弹性模量、拉伸强度和应变，同时具有高的电导率和宽的电化学窗口。本论文还首次将离子液体和湿沙电解质加入到纺丝溶液里，无机填料的存在改变了聚合物本身的链段排列结构，降低结晶度和玻璃化转变温度，进而提高凝胶聚合物电解质的电导率，而无机填料与聚合物的络合作用也有利于电导率的提高。无机纳米颗粒还可以导致体系粘度增大，提高聚合物电解质与电级材料的界面稳定性。离子液体和湿沙电解质在电解质隔膜中起到了类似增塑剂的作用，链段运动的自由体积增大，提高了电解质隔膜的电化学性能，无机SiO2粒子的加入更是大大提高了聚合物电解质的力学强度。推测是由于高聚物和无机添加剂之间的路易斯酸碱相互作用或偶极相互作用存在着的电导率较高的界面层，从而增强了载流子的迁移率，提高了电导率。电导率随BMIMBF4/OMSiO2湿沙电解质的增加增大，在290.15K时可达到7.610-5S/cm。同时，电导率也随温度的升高而增大，在323.15K时可以达到3.110-5S/cm。
【作者】赵艳青；
【导师】高桂天；
【作者基本信息】吉林大学，材料学，2014，硕士
【关键词】静电纺丝技术；聚合物电解质；P(VDF-HFP)；锂离子电池；离子液体；

【参考文献】
[1]于啸.公平视角下中国社会医疗保险多轨制差异研究[D].山东大学,社会保障,2013,硕士.
[2]王永凯.石墨烯/环氧树脂基复合材料的制备与性能研究[D].郑州大学,材料工程（专业学位）,2013,硕士.
[3]元超.现代无线通信中干扰管理及压缩反馈技术研究[D].南京邮电大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[4]韩莹.企业知识型女性员工工作家庭冲突影响因素研究[D].河北经贸大学,企业管理,2012,硕士.
[5]杨雪鹏,赵越,胡仙妹,马科,毛多斌.应用响应面法优化叶黄素降解发酵培养基[J].食品工业科技.
[6]王瑾.平江历史文化街区旅游意象研究[D].苏州大学,旅游管理,2014,硕士.
[7]李明.自然风景区游客感知价值量化评价研究[D].湖北大学,人文地理学,2012,硕士.
[8]李春辉.交流伺服系统模糊滑模控制研究[D].华中科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[9]谷冬清.高速公路重大突发事件现场应急指挥车方案设计[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2014,硕士.
[10]韩庆兰.物流设施规划的多目标优化模型[J].控制与决策,2006,08:957-960.
[11]张永勇,贾瑛,许国根,贺亚南,侯若梦.ZnO/氧化石墨烯的制备及其对亚硝酸盐的光催化降解[J].化工环保,2014,05:488-492.
[12]王辉.大连市固体废物现状分析及管理对策[D].大连海事大学,环境工程,2013,硕士.
[13]林梅彬.齿轮非线性系统的参数灵敏度分析[D].重庆大学,车辆工程,2014,硕士.
[14]陈飞翼.老挝琅勃拉邦省城市污水排放管理对策研究[D].广西民族大学,行政管理,2013,硕士.
[15]王洪革.基于定量分析方法的犯罪预测与成因分析系统研究与应用[D].长春理工大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[16]周熊兆.信息设计在室内设计中的运用研究[D].西南交通大学,设计艺术学,2013,硕士.
[17]马利娜,计建炳,于凤文.WO_3/HMS催化氧化裂解环氧油酸甲酯制备壬醛酸甲酯[J].高校化学工程学报,2013,06:1012-1019.
[18]钱虹.初中生语文自学能力的培养[D].华东师范大学,课程与教学论,2002,硕士.
[19]陈羽中.英语新闻中抽象名词的汉译[D].湖南师范大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[20]权俊花.信息化环境下国有企业内部会计控制研究[D].山西财经大学,会计学,2014,硕士.
[21]陈苗,敖卫,王如意,刘嘉宁,张高文.氮掺杂TiO_2中空复合微球的制备及其可见光光催化性能[J].复合材料学报.
[22]沈鸿飞.面向风险评估与应急管理的公路网结构性质评价与分析方法[D].北京交通大学,2012.
[23]杨娜.媒介审判现象研究[D].黑龙江大学,新闻学,2012,硕士.
[24]陈元千.表皮系数的分解方法[J].石油钻采工艺.1988(04)
[25]宋国锋.基于Hilbert-Huang算法的高频数据极值研究[D].长春工业大学,应用数学,2013,硕士.
[26]马霄.无酸纸质古籍函套的设计与制作[D].中南林业科技大学,工业设计工程,2014,硕士.
[27]潘洪洋.中俄贸易商品结构及其影响因素[D].山东财经大学,国际贸易学,2014,硕士.
[28]刘萍.蛋清制氧还原反应电催化剂的研究[D].重庆大学,2013.
[29]徐小龙.机床夹具设计方案的分析与研究[D].太原科技大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[30]曹敏曼.基于有限元的精锻机锤头再制造技术与工艺研究[D].中北大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[31]谢皓玥.基于固定化酶检测接口的毛细管电泳化学发光联用技术在药物分析中的应用[D].西南大学,药物分析学,2013,硕士.
[32]王建平,曹洋,史一哲.物联网软件产业链研究[J].中国软科学,2011,08:27-32.
[33]任祥忠,刘涛,张培新,孙灵娜,刘剑洪,张黔玲.锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2研究进展[J].深圳大学学报(理工版),2014,03:239-248.
[34]刘江潮.弱关系型绝对值数值抽象域研究[D].国防科学技术大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[35]韩洪洋.论体育活动中民事侵权行为的自甘风险规则[D].沈阳工业大学,民商法学,2012,硕士.
[36]张永华,陈萍,赵雨晴,朱军,刘景颜.基于合成记录的综合层位标定技术[J].石油地球物理勘探,2004,01:92-96+126-131.
[37]慕德俊,戴冠中.Systolic算法和阵列结构执行固定区间平滑[J].自动化学报,1995,04:460-465.
[38]秦余磊.异质化磁性纳米粒子的可控制备与生物活性研究[D].青岛科技大学,2014.
[39]吕行.以表演为重心：徐渭南戏理论研究[D].湖北民族学院,文艺学,2014,硕士.
[40]沈建根.毛乌素沙地作物耗水规律及蒸散发过程模拟研究[D].中国地质大学（北京）,地下水科学与工程,2013,硕士.
[41]齐婷.提高我国财政透明度的对策研究[J].山西财经大学学报,2014,S2:26-27.
[42]张婧.纽马克翻译理论视角下英译政治外宣文本的研究[D].山西师范大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[43]于韶华.油气储运生产指挥系统的设计与实现[D].厦门大学,软件工程,2014,硕士.
[44]郭小鸽.麻杏石甘汤的两种煎制方法所得汤剂抗菌和对A型流感病毒感染小鼠作用的实验研究[D].湖南中医药大学,中医临床基础,2013,硕士.
[45]陈立平,张顶立,房倩,应国刚,王剑晨.基于细观统计的各向异性砂土摩擦特性与破坏机制研究[J].岩石力学与工程学报,2014,S1:3291-3298.
[46]蒋寅生.走进历史的深处——千年长乐古桥抢救保护工程综述[J].华中建筑.2005(06)
[47]马学周.Q460高强钢多层多道焊残余应力数值计算[D].江苏科技大学,材料工程（专业学位）,2014,硕士.
[48]刘学功,刘文朝,叶成明,杨凤栋,刘增江,王辉,秦光堂.农村饮水安全工程技术专家答疑[J].中国水利.2007(10)
[49]樊大勇,谢宗强.木质部导管空穴化研究中的几个热点问题[J].植物生态学报,2004,01:126-132.
[50]方东东.ORACLE BIEE在企业应用中的实践[D].华南理工大学,软件工程,2012,硕士.