PVA基聚合物電解質(zhì)的制備及應(yīng)用.pdf

1、聚合物電解質(zhì)又稱離子導(dǎo)電聚合物是一門新型學(xué)科，涉及了電化學(xué)，有機化學(xué)，無機化學(xué)，高分子化學(xué)等多門學(xué)科，其在鎳鎘電池、鎳鋅電池、鎳氫電池、金屬空氣電池、堿性燃料電池，質(zhì)子膜燃料電池等二次電池及超級電容器具有良好的潛在價值。本論文中，以PVA為聚合物基體，以硅酸鎂鋰(MLS)和咪唑(imidazole)為摻雜劑制備了PVA/MLS/KOH/H2O堿性聚合物電解質(zhì)和PVA/imidazole/EC質(zhì)子導(dǎo)電聚合物電解質(zhì)，采用交流阻抗(AC)、循

2、環(huán)伏安(CV)、X-衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紅外(FTIR)、熱重(TG)等對聚合物電解質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能進行表征。實驗結(jié)果表明:
　　 (1)硅酸鎂鋰(MLS)與PVA復(fù)合可以制備一種新型的堿性固體電解質(zhì)PVA-MLS-KOH-H2O。堿性固體電解質(zhì)PVA/MLS/KOH/H2O的電導(dǎo)率與硅酸鎂鋰的含量、其微觀結(jié)構(gòu)、吸堿率等多種因素有關(guān)，硅酸鎂鋰的加入可以明顯的改變堿性固體電解質(zhì)PVA/MLS/KOH/H2O

3、的電導(dǎo)率和保水性能，電解質(zhì)室溫電導(dǎo)率最大能達到4.65×10-2 S/cm，其電導(dǎo)率與溫度關(guān)系符合阿倫尼烏斯公式。
　　 (2)以PVA/MLS/KOH/H2O堿性固體電解質(zhì)組裝Ni/MH電池，當(dāng)以0.5 C、1C充放電時聚合物Ni/MH電池放電平臺分別為1.25 V和1.15V。聚合物Ni/MH電池1C充放電經(jīng)過350次循環(huán)后，放電效率還有85％，相對于液態(tài)電解質(zhì)，Ni/MH電池的循環(huán)壽命有所改善。以PVA/MLS/KOH/H

4、2O堿性固體電解質(zhì)組裝Ni/Zn電池，以0.5 C、1C，2C充放電時Ni/MH聚合物電池放電平臺分別為1.6 V和1.55 V，1.40V。1C循環(huán)性能測試表明:由于聚合物電解質(zhì)削弱了鋅電極的腐蝕和[Zn(OH)4]2-在電解質(zhì)中的溶解，改善了聚合物電解質(zhì)鋅鎳電池循環(huán)壽命。
　　 (3)采用溶液澆鑄法制備了高透明的PVA/imidazole/EC質(zhì)子導(dǎo)電聚合物膜，其質(zhì)子遷移率在0.857～0.968之間。通過對質(zhì)子導(dǎo)電聚合物膜