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研究LiOTf復(fù)合膜得出結(jié)論

2021-05-25 10:44:27 Summer 81

1)通過(guò)溶液共混制備的 EP/(PAN-LiOTf)復(fù)合材料均具有優(yōu)異的透明性,EP 含量幾乎對(duì)透明性沒(méi)有產(chǎn)生影響。各 EP/(PAN-LiOTf)復(fù)合材料的透過(guò)率在 600-800nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)保持高透過(guò)率(平均 91%)。EP/(PAN-LiOTf)復(fù)合材料的高透明性源于三組分間較強(qiáng)的相互作用而形成的均相體系從而使 EP/(PAN-LiOTf)復(fù)合材料具有優(yōu)異的透光性。

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

 (3)利用 EP、PAN 和 LiOTf 三組分間較強(qiáng)的相互作用,氰基與鋰離子存在絡(luò)合現(xiàn)象,在不斷的絡(luò)合、解離、再絡(luò)合的過(guò)程中,鋰離子實(shí)現(xiàn)了定向移動(dòng),從而 PAN0.15LiOTf 復(fù)合材料具有高導(dǎo)電性。EP 的存在減弱了氰基與鋰離子的絡(luò)合過(guò)程,從而減弱了鋰離子實(shí)現(xiàn)了定向移動(dòng),導(dǎo)致導(dǎo)電率降低。在 100Hz 下,0.21EP/(PAN-LiOTf)和0.22EP/(PAN-LiOTf)復(fù)合材料的介電常數(shù)分別為 64 和 22,分別是 EP 樹(shù)脂值的 14 倍和4.9 倍。同時(shí) EP 的存在限制了 Li+的定向移動(dòng),隔斷了由 PAN 與 LiOTf 絡(luò)合而產(chǎn)生的導(dǎo)電通路,從而減少了漏電電流。在 100Hz 下,0.22EP/(PAN-LiOTf)復(fù)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(fù)合材料的交流和直流 Eb為 41.9kV/mm 和 55.1kV/mm,是 EP 樹(shù)脂 Eb 的 1.8 倍和 1.7 倍。不同于傳統(tǒng)導(dǎo)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(fù)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(qiáng)度,EP 的存在切斷了 PAN-LiOTf 導(dǎo)電通路,減少了 PAN-LiOTf 相互接觸造成的漏電電流

(5)PAN-LiOTf 復(fù)合材料均具有高電導(dǎo)率,隨著鋰鹽添加量的增加電導(dǎo)率逐漸增加,當(dāng) LiOTf 添加量在較低范圍內(nèi)時(shí)(20-50wt%),鋰離子的移動(dòng)主要是依靠 PAN的鏈段運(yùn)動(dòng)。當(dāng) LiOTf 添加量在較高范圍內(nèi)時(shí)(60-70wt%),超過(guò)滲流閾值,鹽簇相互接觸,導(dǎo)電通道連接,電導(dǎo)率迅速增加。 


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