科學家發(fā)現(xiàn)聚合物電解質(zhì)晶粒結(jié)構(gòu)隨溫度出現(xiàn)可逆變化

時間：2022-03-31作者：蘇州亞科科技股份有限公司瀏覽：157

聚合物電解質(zhì)因其高熱穩(wěn)定性、高安全性、電池配置的靈活性以及低成本等諸多優(yōu)點受到特殊關(guān)注。嵌段共聚物電解質(zhì)材料在固態(tài)聚合物電解質(zhì)中的使用，能夠提高電解質(zhì)的機械強度、離子電導率，并且有利于電池部件的包裝和集成。有研究表明，嵌段共聚物的晶粒結(jié)構(gòu)受熱力學和動力學的雙重影響。近日，《Macromolecules》的一篇論文，報道了三嵌段**?無機雜化共聚物聚(多面體低聚倍半硅氧烷)-b-聚氧乙烯-b-聚(多面體低聚倍半硅氧烷)（POSS-PEO-POSS）/雙(三氟甲磺酰亞胺)鋰LiTFSI）鹽混合物的相行為隨溫度的變化。

 

來自勞倫斯伯克利國家實驗室的Nitash P. Balsara和加州大學伯克利分校的Irune Villaluenga共同參與了此項研究，他們發(fā)現(xiàn)，無論是在純態(tài)還是在鹽存在下，聚合物都表現(xiàn)出片層的形態(tài)。但是，當電解質(zhì)加熱到113 °C以上時，平均晶粒尺寸會得到顯著增加，而當電解質(zhì)冷卻到113℃以下時，又會出現(xiàn)較小的晶粒結(jié)構(gòu)。

盡管以前的研究表明，嵌段共聚物的晶粒結(jié)構(gòu)會在高溫退火后得到增加，但是這種變化通常是不可逆的，而這樣研究數(shù)據(jù)表明的結(jié)果與以往研究大不相同，晶粒結(jié)構(gòu)出現(xiàn)隨溫度可逆變化。

研究人員探討了POSS-PEO-POSS/LiTFSi電解質(zhì)晶粒結(jié)構(gòu)發(fā)生可逆變化的原因。此外，他們還發(fā)現(xiàn)，在此溫度窗口內(nèi)，電解質(zhì)的離子電導率也呈現(xiàn)出可逆的變化。這項工作對于了解納米結(jié)構(gòu)電解質(zhì)中的離子傳輸至關(guān)重要。

參考文獻：Saheli Chakraborty, et al, Reversible Changes in the Grain Structure and Conductivity in a Block Copolymer Electrolyte, Macromolecules, 2020.DOI：10.1021/acs.macromol.0c00466


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