1.凝膠透明電解質主要是因為使用了凝膠劑可以讓液體電解質被束縛在交聯網絡之中,讓體系當中也保持了與液體電解 質相似的離子通道和遷移性,讓其能夠保證良好的導電性。 對于凝膠狀的透明電解質來說,它能夠更好的與電極形成較好的接觸面。 另外,高分子的凝膠透明電解質又因為存在著易于加工成型、粘著性好并且質量較輕的優點,已經成為固體電解質 的理想型材料,在電致變色器件中也有著廣泛的應用,并且取 得到了較好的效果。
2.透明電解質具有較多的優勢,能夠在較為廣泛的領域內進行應用。 本文主要是采用三氟甲烷磺酸鋰、碳酸丙烯酯、聚 乙二醇丙烯酸酯以及 2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮進行均勻的混合之后,采用紫外線光固化制備的方式制備高分子的透明凝膠電解質。
3.光固化制備透明電解質
實驗部分 :
(1)PEGDA 基透明凝膠電解質的制備。 首先是要對三氟甲烷磺酸鋰進行干燥處理,然后將其放置在玻璃瓶容器當中, 然后加入一定量的增塑劑,通過超聲震蕩來將兩者進行融合, 進而形成均相體系。 之后要將適量的PEGDA 加入到上述的溶液當中,然后在手套箱中使用磁力攪拌器進行混合攪拌,最后 在加入 2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮進行劇烈的攪拌,一天之后 就可以得到可以固化的電解質溶液,該溶液在經過一定的紫外 光固化輻照之后,就會風聲一定的光聚合固化反應,進而得到 一定的固態聚合物電解質。
(2)測試與表征方法。 采用合適的設備進行測試,主要有 紫外光譜儀,可以采用波長范圍在 200 ~900nm,分辨率在 0.1nm,采樣的間距在 0.5nm,通過紫外光譜儀可以對凝膠狀透 明電解質在不同波長下的透光率進行檢測。 除此之外,還要選 擇合適的電導率測定儀對電導率進行測定。
(二)結果與討論
(1)透明電解質制備實驗中最佳配比的確定。 在對凝膠透 明電解質進行制備的時候的時候,四種化學原料的加入量是對 電導率產生影響的重要因素,每個因素都可以分別設置 5 個水 平去進行試驗,將所制備的凝膠點解釋的電導率作為主要的考察指標,并且要對所得的結果進行一定的極差處理,進而得出試 驗的最優水平,從而得出影響電導率的因素順序和最佳配比。
(2)透明電解質的透光率。 下圖是所制備的凝膠電解質 薄膜的紫外可見光透過率,從圖 1 可以明顯的看出,隨著波長 的不斷增加,透明凝膠電解質的光透率實現降低再升高的狀 態,當波長在 440nm 的時候,聚合物電解質樣品的透光率是最 低的,可以下降到 75%,之后又會出現逐漸升高的情況,透光率 在最高的時候可以接近92%。 另外在700nm 的時候可以看出, 凝膠電解質薄膜的透光率是比較高的,這就可以對可見光區的 透光性能進行表明。
(3)紫外固化時間對電導率的影響。 將沒有固化的電解質 溶液樣品分別在紫外燈下面進行固化 10 分鐘、20 分鐘、30 分 鐘、40 分鐘和 50 分鐘之后,對其導電率進行測定。 透明凝膠電 解質電導率在光固化時間的影響下的變化曲線,具體可以看 出,電導率會隨著光固化時間的延長而出現降低的現象,出現 這種情況的原因主要是紫外光會影響到聚合物鏈段,電解質體 系中的自由鏈段、支鏈的數量會變少減少,這就會影響到體系中的離子電導率,使其出現降低的情況。 當固化時間處在 30 分鐘以上的時候,電導率就會維持在一定的水平,這可以表明, 固化時間的延長讓凝膠體系內部也在趨于穩定的狀態。