P（MMA-AN）的合成及其凝胶电解质的制备与性能.pdfVIP

周华龙 等 ：P(MMA—AN)的合成及其凝胶 电解质 的制备与性能 P(MMA—AN)的合成及其凝胶电解质的制备与性能 周华龙 ，马晓燕，张启路 (西北工业大学 理学院应用化学系 ，陕西 西安 710129) 摘 要 ： 以甲基丙烯酸 甲酯 (MMA)和丙烯腈 (AN) 2 实 验 为单体 ，自由基 引发聚合合成 了聚 (甲基丙烯酸 甲酯一 丙烯腈)[P(MMA—AN)]无规共聚物。采用红外光谱 2．1 试剂和仪器 分析及元素分析法对共聚物的结构进行 了表征 。然后 丙烯腈 (AN)，上海山浦化工有限公司 ，化学纯 ，使 以此P(MMA—AN)无规共聚物为基 体制备共聚物含 用前 于 76℃时进 行常压蒸馏 。甲基 丙烯酸 甲酯 量分别为 30 、40 、5O (质量分数)的凝胶 聚合物 (MMA)，天津市科密欧化学试剂有限公司，分析纯，使 电解质(GPE)。采用交流阻抗法对其 电性能进行表 用前 于 6O℃ 时 进 行 减 压 蒸 馏。偶 氮二 异 丁腈 征 。结果发现 当MMA与 AN投料 比为 1：3且共聚 (AIBN)，上海山浦化工有 限公司 ，化学纯 ；丙酮 ，天津 物在凝胶聚合物电解质 中质量分数为 3O％时，GPE体 富宇精细化工有限公司，分析纯 ；无水 乙醇 ，天津市福 系电导率达到最大值 。 晨化学试剂厂 ，分析纯；无水 甲醇，天津红岩化学试剂 关键词： P(MMA-AN)；凝胶聚合物 电解质 ；离子 电 厂，分析纯 ；高氯酸锂 (LiC10 )，上海中锂实业有 限公 导率 司，分析纯 ；N，N一二甲基甲酰胺 ，天津市福晨化学试剂 中图分类号 ： O613．5 文献标识码：A 厂 ，分析纯。 文章编号i1001-9731(2O10)07-1127一O4 FTIR分析采用 wQR一310傅立叶变换红外光谱 仪 (KBR压片)(JL京第二光学仪器厂)，测试前先对仪 l 引 言 器进行本体扫描校正 ；元素分析采用 VarioEL llI 锂离子电池用凝胶聚合物 电解质 (GPE)兼有液体 CHNOS元素分析仪 (德 国Elementar公司)；电导率 电解质高离子 电导率和固体电解质 良好力学性能和热 测定采用 H1OKI3532-50LCR交流阻抗仪 (日本 日 性能的特点，但 由于增塑剂 的存在 ，使 GPE存在如溶 置公司)，扰动信号为 0．01V，测试频率扫描范围为 剂的迁移性 、挥发性较大，化学 、电化学稳定性差等缺 42Hz～ 5M Hz。 点[1]。因此 ，如何获得综合性能 良好的凝胶聚合物电 2．2 P(MMA—AN)无规共聚物的合成 解质成为 目前研究和开发的热点。 单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈，以偶氮二异丁 聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)由于原料丰富，价格 腈 (AIBN)为引发剂 ，丙酮为溶剂，采用 自由基引发，溶 便宜，且其结构单元 中有一羰基侧基 ，与碳酸酯增塑剂 液聚合法 ，合成 P(MMA-AN)无规共聚物 。按一定 比 中的氧有很强的相互作用 ，能够包容大量的液体电解 例将 MMA，AN，AIBN，丙酮加入到 四口烧瓶中，氮气 质 ，赋予了PMMA基 GPE很好的离子传输性能，因而 保护，搅拌，当体系温度升至 6O℃时，先使 AN聚合 引起 了人们的广泛关注[3“]。 目前 ，研究工作者主要通 15min，继续升高温度至 65℃，逐滴滴加MMA，保持此 过