理论教育 BaTiO3掺杂PEG/[Emim][EtOSO3]凝胶的高压性能与结构研究

BaTiO3掺杂PEG/[Emim][EtOSO3]凝胶的高压性能与结构研究

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:纳米SiO2的掺杂能够有效地改变凝胶的电化学性能,高压能够调控纳米掺杂的离子液体凝胶的结构。通过高压方法对凝胶中的纳米钛酸钡进行聚集体的调控,构筑凝胶体系中的离子通道,更容易提高凝胶材料的电化学性能。压强使凝胶中纳米BaTiO3与PEG的相互作用增强,PEG分子链在纳米BaTiO3的作用下增加了分子链自由程,增加了分子链周期排列的稳定性。

BaTiO3掺杂PEG/[Emim][EtOSO3]凝胶的高压性能与结构研究

纳米SiO2的掺杂能够有效地改变凝胶的电化学性能,高压能够调控纳米掺杂的离子液体凝胶的结构。为了考察这一规律的普适性,我们选取了一种不同于二氧化硅的纳米材料——纳米钛酸钡(BaTiO3)作为掺杂物,进行了纳米掺杂高压实验。钛酸钡是一种强介电化合物材料,具有高介电常数和低介电损耗,是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一,其还具有多种晶体结构。通过高压方法对凝胶中的纳米钛酸钡(BaTiO3)进行聚集体的调控,构筑凝胶体系中的离子通道,更容易提高凝胶材料的电化学性能。

以PEG/[Emim][EtOSO3]为基体,通过物理掺杂的方法制备了不同比例的PEG/[Emim][EtOSO3]@BaTiO3凝胶,并对掺杂的凝胶样品进行了不同压强下的制备,制备方法和装置与上述实验相同,在此不再赘述。并通过红外光谱分析、拉曼光谱分析和DSC技术对凝胶的结构进行了表征,通过循环伏安和交流阻抗的方法对凝胶的电化学性能进行了测量。研究发现:纳米BaTiO3能够改变凝胶中凝胶剂的结晶小尺寸分布,进而通过其与凝胶剂分子链的相互作用,影响凝胶中离子通道的长短,改变凝胶的电化学性能。压强使凝胶中纳米BaTiO3与PEG的相互作用增强,PEG分子链在纳米BaTiO3的作用下增加了分子链自由程,增加了分子链周期排列的稳定性。在一定的压强范围内,压强能够调控离子通道,有利于离子的传导,提高凝胶的电导率。(www.daowen.com)

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