改性剂对PVA基碱性固体聚合物电解质性能影响研究

"改性剂对PVA基碱性固体聚合物电解质性能的影响" 这篇科研论文探讨了如何通过添加改性剂来优化PVA（聚乙烯醇）基碱性固体聚合物电解质（ASPE）的性能。研究人员采用溶液浇铸法制备了含有不同改性剂的复合电解质膜，并利用X射线衍射仪（XRD）、循环伏安法（CV）和交流阻抗法（AC）对其物相和性能进行了深入分析。 PVA-KOH-H2O体系的电解质膜主要呈现无定形态，含有少量的晶相。实验发现，适量添加改性剂能够有效地降低电解质膜的结晶度，从而扩大无定形区域。这有助于提高电解质膜的离子传输性能。在三种改性剂——PEO（聚乙二醇）、GROL（甘油）和丙烯酸碳酸酯中，GROL表现出最佳的效果，使得电解质的离子电导率达到4.52×10-2 S/cm。 改性剂的加入对电解质膜的离子电导率产生了复杂影响。随着PEO的添加量增加，离子电导率最初下降然后上升；而增塑剂（如GROL）的加入则先使电导率上升，随后下降。这表明改性剂的种类和比例对电解质性能有显著影响。 电化学稳定窗口是衡量电解质稳定性的关键指标。研究结果显示，随着改性剂的添加，电化学稳定窗口略有缩小，但即便如此，改性后的电解质仍然显示出良好的电化学稳定性。当三种改性剂共混加入时，电解质的电化学性能优于单独使用任一改性剂的情况，这为开发高性能的碱性固体电池提供了重要的理论支持。 这项研究对理解改性剂如何改变PVA基电解质的微观结构和宏观性能具有重要意义，同时也为设计和制备高能量密度的碱性固体电池提供了有价值的指导。由于改性剂的选择和比例调整能够显著影响电解质的电导率和稳定性，因此这一领域仍有大量研究工作可以开展，以进一步提升固体聚合物电解质的性能。