PEG梳形交联共聚物固体电解质：合成与性能研究

"一种新型的基于PEG梳形交联共聚物固体电解质的合成与研究，王雪丽，刘亚敬等人通过逐步聚合法合成了一种以4,4',4"-三苯甲烷三异氰酸酯(TTI)为交联单元，低分子量的聚乙二醇(PEG)为主链嵌段，聚乙二醇单甲醚(MPEG)为支链的适度交联梳状共聚物，并探究了这种共聚物在锂离子电池固态电解质中的性能。研究发现，侧链MPEG对导电性能的影响显著，且梳状结构能提高电导率。" 这篇论文涉及的知识点主要包括： 1. 固态聚合物电解质：固态电解质是锂离子电池的重要组成部分，用于离子传输，提高电池的安全性和稳定性。与液体电解质相比，固态电解质具有更高的热稳定性和较低的漏液风险。 2. 逐步聚合方法：这是一种聚合反应策略，通过逐步加入单体或预聚物来控制聚合物的结构和性质。在这里，它用于合成具有特定结构的梳形共聚物。 3. 4,4',4"-三苯甲烷三异氰酸酯(TTI)：TTI是一种常见的异氰酸酯，常作为交联剂使用，因为它可以与含有活泼氢的化合物反应形成稳定的脲键。 4. 聚乙二醇(PEG)：PEG是一种水溶性的线性聚合物，常用于药物传递和生物材料中。在本研究中，它被用作共聚物的主链。 5. 聚乙二醇单甲醚(MPEG)：MPEG是PEG的衍生物，具有类似但不同的性质。作为支链，它可以增加聚合物的复杂性和多样性。 6. 梳状共聚物：这种结构的聚合物具有主链和侧链，侧链可以影响材料的物理和化学性质。在本研究中，侧链MPEG的存在降低了主链长度对电导率的影响。 7. 离子电导率：衡量电解质中离子移动速度的参数，对于电池的充放电效率至关重要。研究发现，MPEG链长的变化对电导率的贡献更大。 8. Vogel-Tammann-Fulcher (VTF) 方程：这是描述玻璃态聚合物电导率随温度变化的数学模型，表明电导率与温度的关系。 9. 锂盐（LiClO4）的复合：添加锂盐如LiClO4是为了提供离子导电性，提高电解质的电化学稳定性。 10. 电导率与结构的关系：研究表明，梳状共聚物的电导率优于线性共聚物，特别是当侧链MPEG链长较长时，表明结构设计对性能有显著影响。 这项研究展示了如何通过精心设计的共聚物结构来优化固态聚合物电解质的性能，为锂离子电池领域提供了新的研究思路和潜在的材料改进方案。