原位交联杂化型聚合物电解质膜的形成机理、结构模型及其电化学性能.pdfVIP

物理化学学~(WuliHuaxueXuebao) September Acta ．一Chim．Sin．2012，28(9)，2057-2064 2057 A【rticle】 doi：10．3866／PKU．WHXB201205251 www．whxb．pku．edu．cn 原位交联杂化型聚合物电解质膜的形成机理、结构模型及其电化学性能 梁桂杰 ， 钟志成 许 杰。 徐卫林。 陈美华’ 张增常 ’ 李文联’ (湖北文理学院材料科学与工程研究中心，湖北襄阳441053； 西安交通大学，金属材料强度国家重点实验室，西安710049； 武汉纺织大学，新型纺织材料绿色加工及其功能化教育部重点实验室，武汉430073) 摘要：合成含有Ti(V1)杂化中心的交联(柠檬酸钛络合体一聚乙二醇)聚酯网络作为基体，水解生成的Nano-TiO 粒子为填料，Lil／I为导电介质，通过原位聚合复合法制备了Nano-TiOJ(柠檬酸钛络合体-聚7,Z醇)／Lil／I交联杂 化型聚合物电解质膜．采用局域密度近似 (LDA)法、Raman光谱、傅里叶变换E#b(FTIR)光谱、透射电子显微镜 (TEM)glIP,量散射X射线分析(EDXA)探讨了交联杂化聚合物基体的形成机理，并建立了其相应的结构模型．在 此基础之上，研究了四异丙氧基钛(Ti(iOPr))的含量对Nano-TiOJ(柠檬酸钛络合体一聚乙二醇)／Lil／Iz电解质膜的 结构及电化学性能的影响．研究表明：当Ti(iOPr)含量高于12％(w)时，Nano．TiO：粒子和Ti(V1)杂化中心的共 同作用不仅有效提高了电解质膜的离子电导率()，而且显著改善了电解质膜与电极间的界面稳定性：Ti(iOPr) 含量为48％( 时，电解质膜的室温离子电导率达到最大值9．72xl0～S·cm～，电解质膜的界面电阻于6d后趋 于稳定． 关键词： 聚合物电解质：染料敏化太阳能电池： 四异丙氧基钛： 离子电导率： 界面稳定性 中图分类号：0646 FormationMechanism，StructureModeIandElectrochem icaI Performanceofan ／nsituCrossLinkingHybridPolymer ElectrolyteMembrane LlANG Gui．Jie’·， ZHONG Zhi．Cheng’， XUJie。 XUWei．Lin0 CHEN Mei。Hua’ ZHANGZeng—Chang’ LIWen．Lian’ (。ResearchCenterforMaterialsScience＆Engineering．HubeiUniversityofArtsandScience,Xiangyang441053，HubeiProvinc~ R．China； StateKeyLaboratoryforMechanicalBehaviorofMaterials．XianJiaoTongUniversity,Xian710049,PR．China； 3KeyLaboratoryofGreenProcessingandFunctionalTextilesofNewTextileMaterials,MinistryofEducation， WuhanTextileUniversiyt,Wuhan430073，PR．China) Abstract： A Nano-TiOJpoly(citricacidtitanium complex—polyethyleneglyco1)／Lil／I2crosslinkedhybrid polymerelectrolytemembranehasbeenpreparedviain—situpolymerizationand