CSPE導電性增強機制與修正的EMT離子導電模型.pdf

1、本文以無機粒子加入到固態(tài)聚合物電解質(SPE)中所得有機／無機復合型固態(tài)聚合物電解質(CSPE)中無機粒子作用機制與CSPE導電性變化規(guī)律為研究內容，在實驗研究的基礎上，引入有效介質理論(Effective medilain theory，EMT)探討研究加入無機粒子后CSPE導電性增強機制與CSPE電導率變化規(guī)律。 以聚環(huán)氧乙烷(PEO)基CSPE為研究對象，采用原位復合方法制備了PEO／LiClOa／TiO<,2> CS

2、PE樣品，用掃描電鏡(SEM)、示差掃描量熱(DSC)、交流阻抗等方法對樣品的結構與性能進行了表征與測試。結果表明，加入無機粒子TiO<,2>后，由于無機粒子與聚合物基團、電解質鋰鹽之間復雜的相互作用而形成一個高導電性的聚合物／無機填料界面層，同時，無機粒子抑制了聚合物基體的結晶，從而使CSPE離子電導率明顯提高，當TiO<,2>含量達到5％時，電導率達到最大值5.4×10<'-5>S·cm<'-1>。 根據對CSPE導電增強機

3、制的分析，結合有效介質理論和滲濾理論，構建了聚合物／無機填料界面層新的導電模型，針對現有CSPE離子導電模型所存在的問題，構建了能夠反映CSPE界面結構和特性的修正的EMT導電模型，提出了新的模型參數——理想界面層電導率σFH<'max>和滲濾參數P<,1>。通過修正的EMT離子導電模型的計算，對影響CSPE體系電導率的主要因素和變化規(guī)律進行了分析與討論，深化了對CSPE導電機制的認識。應用修正的EMT離子導電模型對四種實際CSPE體系