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研究LiOTf復合膜得出結論

2021-05-25 10:44:27 Summer 73

1)通過溶液共混制備的 EP/(PAN-LiOTf)復合材料均具有優異的透明性,EP 含量幾乎對透明性沒有產生影響。各 EP/(PAN-LiOTf)復合材料的透過率在 600-800nm 波長范圍內保持高透過率(平均 91%)。EP/(PAN-LiOTf)復合材料的高透明性源于三組分間較強的相互作用而形成的均相體系從而使 EP/(PAN-LiOTf)復合材料具有優異的透光性。

 (2)EP/(PAN-LiOTf)復合材料的斷裂伸長率和斷裂強度均大于 EP 樹脂,特別是,前者的斷裂伸長率是后者的 3-3.6 倍。0.22EP/(PAN-LiOTf)復合材料的斷裂伸長率與斷裂強度約為 12.7%和 56.8MPa,分別是 EP 樹脂的 3.6 倍和 1.1 倍。

 (3)利用 EP、PAN 和 LiOTf 三組分間較強的相互作用,氰基與鋰離子存在絡合現象,在不斷的絡合、解離、再絡合的過程中,鋰離子實現了定向移動,從而 PAN0.15LiOTf 復合材料具有高導電性。EP 的存在減弱了氰基與鋰離子的絡合過程,從而減弱了鋰離子實現了定向移動,導致導電率降低。在 100Hz 下,0.21EP/(PAN-LiOTf)和0.22EP/(PAN-LiOTf)復合材料的介電常數分別為 64 和 22,分別是 EP 樹脂值的 14 倍和4.9 倍。同時 EP 的存在限制了 Li+的定向移動,隔斷了由 PAN 與 LiOTf 絡合而產生的導電通路,從而減少了漏電電流。在 100Hz 下,0.22EP/(PAN-LiOTf)復合材料的介電損耗為 0.87,僅是 PAN-0.15LiOTf 值的 0.07 倍。 

(4)0.22EP/(PAN-LiOTf)復合材料的交流和直流 Eb為 41.9kV/mm 和 55.1kV/mm,是 EP 樹脂 Eb 的 1.8 倍和 1.7 倍。不同于傳統導體與聚合物基體較差的相容性,EP、PAN 和 LiOTf 三者具有良好的相容性,使 EP/(PAN-LiOTf)復合材料缺陷更少且不易擊穿。此外,減少漏電電流可提高材料的擊穿強度,EP 的存在切斷了 PAN-LiOTf 導電通路,減少了 PAN-LiOTf 相互接觸造成的漏電電流

(5)PAN-LiOTf 復合材料均具有高電導率,隨著鋰鹽添加量的增加電導率逐漸增加,當 LiOTf 添加量在較低范圍內時(20-50wt%),鋰離子的移動主要是依靠 PAN的鏈段運動。當 LiOTf 添加量在較高范圍內時(60-70wt%),超過滲流閾值,鹽簇相互接觸,導電通道連接,電導率迅速增加。 


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