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国内外聚合物电解质研究现状

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  聚合物电解质是20世纪70年代发展起来的一门新兴学科,它涉及到电化学、高分子化学、无机化学、有机化学和分析化学等学科。它的发展经历了3个阶段,即纯固态型、凝胶型和复合聚合物型。纯固态型聚合物电解质用聚合物基质作为电解质的溶剂。不含任何液态成分。凝胶型聚合物电解质则含有一定量的有机溶剂作为增塑剂,增塑剂和锂盐一起被固化在聚合物基质的网络结构中。而复合型聚合物电解质则是在前2种形式的聚合物电解质中引入了具有高比表面积的纳米无机材料。

  自从1973年英国Wright等首先报道了聚环氧乙烷一碱金属盐的络合物具有导电性以来,聚合物电解质的研究就拉开了序幕。1975年Feuillade首次报道了聚丙烯腈的聚合物电解质.它是由聚合物、电解质盐、低分子有机溶剂3组分复合而成的凝胶型体系被称为凝胶聚合物电解质。

  1979年法国的著名学者Armand等对聚醚和碱金属盐形成的一系列复合物进行了广泛的研究.发现聚氧乙烯(PEO)的碱金属盐络合物在4O~6O℃时离子电导率0.01mS/cm且具有良好的成膜性能.可以充当带有碱金属电极的新型可充电池的电解质.即可用作锂离子电池的电解质,首次提出了聚合物固体电池的设想,由于聚合物电解质具有质轻、易成膜、粘弹性、稳定性较好等优点,因此使人们对它的研究产生了极大的兴趣和关注。

  目前,人们采用了适度的交联,共聚或共混多种单体和在基质材料中掺加无机纳米材料.研发了有机一无机电解质新体系来解决聚合物电解质体系在实用化过程中电导率与机械性能之间的矛盾:改善聚合物电解质的热力学稳定性和界面性能。同时也设计了高分子的官能团及链段的结构。因而,从目前研究现状看,各研究者都是从提高离子电导率和力学性能人手.对高分子基质材料和盐进行分子设计,制备出电化学性能、力学性能和稳定性能都优良的聚合物电解质。


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