刚性侧链液晶聚合物基梳状聚合物的合成与功能化
目前商业化锂离子电池存在隔膜对电解液亲和性差及液态电解液泄漏爆炸等安全隐患。增强隔膜和电解液的亲和性是目前研究的热点之一。聚合物电解质实现了隔膜与电解质一体化，避免了这类问题的发生。PEO和LiX复合体系是一类固态聚电解质，Wright等人在1973年首次报道。PEO与锂盐掺杂制备聚电解质，在室温下PEO存在很大程度的结晶，使得离子电导率不高，同时PEO的热稳定性不高。含PEO的嵌段共聚物，破坏PEO的结晶，可以提高离子电导率和热稳定性。 现在研究比较多是含PEO的柔柔嵌段共聚物，铿离子电池的测试温度都在150℃以下。为了提高聚电解质的使用温度，可以引入聚合物刷结构，进行聚合物刷自组装，形成10nm左右的纳米通道，有利于提高固定相的稳定性。 本论文基于可控自由基聚合，合成了甲壳型液晶高分子PMPCS的大分子单体;通过交替共聚和可控开环易位聚合(ROMP)，分别制备了2类具有精确结构与功能的含PEO链的刚性侧链液晶聚合物基梳状聚合物。 研究表明:在刚性侧链液晶聚合物基梳状聚合物中，引入刚性链段PMPCS和聚合物刷的结构能够提高聚合物电解质的稳定性;提高掺杂比例和PEO的含量能够提高聚合物离子电导率。这种掺入锂盐的刚性侧链液晶聚合物基梳状聚合物有望应用于在更高温度下锂离子电池的固态电解质。
锂离子电池 固态电解质 刚性侧链液晶聚合物基梳状聚合物 合成工艺 离子电导率 热稳定性
范星河 平静 候平平 张振宇 沈志豪
北京分子科学国家实验室,高分子化学与物理教育部重点实验室 北京大学化学与分子工程学院,北京 100871
国内会议
2016年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会暨第十四届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会
南昌
中文
24-25
2016-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）