聚醚离子液的合成研究.pdfVIP

摘要 论文题目： 聚醚离子液体的合成研究 专 业： 高分子化学与物理 研 究 生： 岑非非 指导教师： 王建平 教授 张玉清 教授 徐晨 副教授 摘 要 离子液体是由离子组成的在低温下呈液态的盐，具有较宽的电化学窗口、较 高的离子电导率、低的蒸汽压、热性能稳定、对环境友好等优良特性。但离子液 体用作电解质的缺点是容易流动，使用起来没有固体电解质方便，而聚合物自身 所具有的机械性质，且易于制成各种形状，因此研究者设想将离子液体引入到聚 合物中合成聚合物电解质作为导电材料。这种电解质具有离子液体和聚合物的优 点，使电池的安全性和稳定性得到进一步提高，在锂离子电池、电容器等器件中 有良好的应用前景。本论文是将聚醚主链的络合性、柔韧性与离子液体的导电性 结合起来，将离子液体引入到聚醚高分子中合成出侧链具有离子液体性质的季铵 阳离子的聚醚大分子电解质，并对侧链长度对电化学特性的影响进行了研究。这 类聚醚型离子液体，由于主链上含有醚键，侧链上又有带离子液体结构的基团， 因此，该聚合物既有聚醚的性质，又具有离子液体的性质，从而既能提高电导率 和离子传输效率又能提高机械性质。本论文的主要研究内容包括以下几个方面： 1. 用 N- 甲基咪唑和4 种单氯代多缩乙二醇为原料合成了 4 种长链咪唑型离 子液体，考察了离子液体的溶解性，电导率等。并通过红外等表征合成的产物。 2. 将合成的 4 种离子液体分别接枝聚环氧氯丙烷（M=2500 ）和端羟基聚环 氧氯丙烷（M=1000 ）上，得到了 8 种接枝产物；考察了温度，反应物的摩尔比 对接枝率的影响。通过红外、核磁等对这8 种产物进行了表征，并考察了聚醚离 子液体的溶解性和电导率。 3. 用 N-4,6-二甲基嘧啶基咪唑和 4 种不同链长的氯代多缩乙二醇为原料合 成出了 4 种长链嘧啶基咪唑型离子液体；将其接枝于端羟基聚环氧氯丙烷 （M=1000 ）上，得到了4 种接枝产物。通过红外、核磁等对这 4 种产物进行了 表征，并考察了聚醚离子液体的溶解性和电导率。 4. 将 8 种端羟基类聚环氧氯丙烷（M=1000 ）的接枝产物和二苯甲烷二异氰 酸酯反应，共合成了8 种侧链型聚醚聚氨酯离子液体电解质。通过红外、核磁等 对产物进行表征，并考察了其性质。 I 摘要 关 键 词：离子液体，高分子离子液体，聚合物电解质，端羟基聚环氧氯丙 烷，聚氨酯，电导率 论文类型：基础研究 II 摘要 Subject: Synthesis and Characterization of polyether ionic liquids Specialty: Polymer Chemistry and Physics Name: Cen Fei-fei Supervisor: Prof. Wang Jian-ping Prof. Zhang Yu-qing， Prof. Xu Chen ABSTRACT Ionic liquids are widely used in many fields due to their excellent properties, such as high ionic conductivity, low vapor pressure, good thermal