理论教育 纳米掺杂离子液体凝胶:简介与应用

纳米掺杂离子液体凝胶:简介与应用

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:离子液体凝胶兼有离子液体的稳定性、不挥发性、导电性良好、电化学窗口宽等特点,和传统固态电解质良好的机械性能,越来越受到研究者的广泛关注。本章以PEG基离子液体凝胶为研究对象,通过纳米TiO2、SiO2等掺杂获得了质量分数不同的离子液体凝胶,并通过高压方法对掺杂离子液体凝胶进行了不同压强下的制备。

纳米掺杂离子液体凝胶:简介与应用

电池作为现代生活的必需品,早已走进了我们的生活。但是由于电极涂层厚薄不一致,生产工艺不精细或者使用过程中充放电过载等问题,长时间的使用使电池内部的温度升高,导致有机溶剂电解质的分解,引起电池电解质泄漏,或产生爆炸等不安全性。

离子液体凝胶兼有离子液体的稳定性、不挥发性、导电性良好、电化学窗口宽等特点,和传统固态电解质良好的机械性能,越来越受到研究者的广泛关注。但是,目前离子液体凝胶作为凝胶电解质来讲,还存在电导率比较低、电化学窗口窄、机械性能差等缺点,这限制了其在电池工业中的应用。

纳米颗粒往往具有很大的比表面积,每克纳米颗粒的比表面积能达到几百平方米甚至上千平方米,这使得它们可作为高活性的吸附剂和催化剂,在氢气储存、有机合成和环境保护领域有着重要的应用前景。对纳米材料,我们可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括。纳米材料的应用前景是十分广阔的,例如:纳米电子器件,医学和健康,航天、航空和空间探索,环境、资源和能量,生物技术等领域。(www.daowen.com)

纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础,按一定规律构筑或营造的一种新体系。它包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。对纳米阵列体系的研究集中于由金属纳米微粒或半导体纳米微粒在一个绝缘的衬底上整齐排列所形成的二位体系。而纳米微粒与介孔固体组装体系由于微粒本身的特性,以及与界面的基体耦合所产生的一些新的效应,也使其成为了研究热点,按照其中支撑体的种类可将它划分为无机介孔复合体和高分子介孔复合体两大类,按支撑体的状态又可将它划分为有序介孔复合体和无序介孔复合体。在薄膜嵌镶体系中,对纳米颗粒膜的主要研究是基于体系的电学特性和磁学特性而展开的。

本章以PEG基离子液体凝胶为研究对象,通过纳米TiO2、SiO2等掺杂获得了质量分数不同的离子液体凝胶,并通过高压方法对掺杂离子液体凝胶进行了不同压强下的制备。采用红外光谱分析、XRD分析、DSC分析对高压离子液体凝胶的结构进行了表征,采用电化学分析对其电化学性能进行了测量。

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