高介電常數(shù)(High-k)聚合物基復合材料(PMCs)在可卷曲觸摸屏、機器人傳感器和電子皮膚等領域具有巨大的應用前景。要求材料不僅具有High-k,而且應該兼具高透明性、柔韌、**度、高擊穿強度和低介電損耗等多功能。但目前研發(fā)一種兼具多功能的高介電常數(shù)復合材料仍然是一個具有重大意義的挑戰(zhàn)。本文圍繞這一挑戰(zhàn)展開了研究,主要內(nèi)容分為以下兩個方面。首先,以環(huán)氧樹脂(EP)為基體,以聚丙烯腈(PAN)-三氟甲基磺酸鋰(LiTf)雜化體為導體,制得了一種新型多功能復合膜。深入研究了復合膜的組成對復合材料結構與性能的影響。研究結果表明,與前人所報道的High-k材料相比,EP/(PAN-LiTf)復合膜的比較大特色是在具有High-k的同時,兼具透明、高柔性、**度和高擊穿強度。三氟甲磺酸鋰生產(chǎn)用攪拌罐電源箱,帶有散熱功能。上?,F(xiàn)代化三氟甲基磺酸鋰
高介電常數(shù)(High-k)聚合物基復合材料(PMCs)在可卷曲觸摸屏、機器人傳感器和電子皮膚等領域具有巨大的應用前景。要求材料不僅具有High-k,而且應該兼具高透明性、柔韌、**度、融穿強度和低介電損耗等多功能。但目前研發(fā)-種兼具多功能的高介電常數(shù)復合材料仍然是一個具有重大意義的挑戰(zhàn)。本文圍繞這一挑戰(zhàn)展開了研究,主要內(nèi)容分為以下兩個方面。首先以環(huán)氧樹脂(EP)為基體以聚丙烯腈(PAN)-三氟甲基磺酸鋰(LiTf)雜化體為導體,制得了-種新型多功能復合膜。深入研究了復合膜的組成對復合材料結構與性能的影響。研究結果表明,與前人所報道的High-k材料相比,EP/(PAN-LiTf)復合膜的比較大特色是在具有High-k的同時,兼具透明、高柔性、**度和高擊穿強度。當EP含量為22wt%時,所制得的0.22EP/(PAN-LiTf)復合膜在600-800nm波長范圍內(nèi)平均透過率在91%,斷裂伸長率約為12.7%;與此同時,介電常數(shù)、交流擊穿強度和比較大儲能密度分別達到2.1(100Hz)、41.9kV/mm和0.172Jcm-3,是EP樹脂值的4.9倍、1.8倍和15.2倍,克服了傳統(tǒng)導體加入聚合物后,導致相應復合材料的擊穿強度***降于聚臺物的弊端。海南三氟甲基磺酸鋰分解黃酰亞胺鋰和三氟甲磺酸鋰溶液制備得到混合雙鹽濃溶液電解液。
原子納米公司李華平博士團隊的研究人員,基于半導體電化學摻雜的機理,研制開發(fā)出新型電解質調(diào)控的OLED有機發(fā)光二極管。該器件由下至上以透明導電玻璃ITO為陽極,PEDOT:PSS為空穴傳輸層,超級黃色聚合物(SY, 聚對亞苯基亞乙烯基的衍生物)為有機發(fā)光層,多孔性鋁為陰極,它們構成一個高分子發(fā)光二極管。在高分子發(fā)光二極管的多孔性鋁上面,旋涂一層聚電解質和蒸鍍一層門電極,從而在一個高分子發(fā)光二極管上形成一個電容器。其中聚電解質由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚(環(huán)氧乙烷)(PEO)和三氟甲磺酸鋰組成。
Yang等使用分子動力學模擬圖研究了當電解液為21 mol/L LiTFSI+7 mol/L 三氟甲磺酸鋰(LiOTF),電壓為2.5 V(vs Li)時,LiTFSI和LiOTF在石墨電極表面亥姆霍茲內(nèi)層占主導地位,水幾乎被排除在與石墨表面的直接接觸之外,而當電壓為0.5 V時,由于對負離子的斥力增大,部分水分子會到達石墨電極表面發(fā)生析氫反應,這樣會破壞電極表面的SEI層從而影響負極材料的穩(wěn)定性。為此,他們添加了1,1,2,2-四氟-2',2',2'-三氟乙基醚(HFE)作為一層“負極保護層”,該LiTFSI-HFE的強疏水性可以有效地阻止水分子在負極表面發(fā)生析氫反應(圖8)。另外,在循環(huán)的過程中該電解液添加劑可以參與形成富含LiF或有機的C-F物質的SEI膜,提高電池的循環(huán)性能。為了證明由于LiTFSI-HFE的加入而形成新的中間相可以使石墨及鋰金屬負極在“鹽包水”電解液中穩(wěn)定存在,還使用了LiVPO4F正極材料和不同的負極材料組裝了全電池。圖9為所組裝全電池在室溫下的電化學性能,所有這些水系LIBs在4.0 V或以上的穩(wěn)壓狀態(tài)下可循環(huán)50圈,提供的容量接近于相應的理論值。采用自制的MEEP與三氟甲基磺酸鋰鹽進行復配,制備了新型鋰離子電池用聚合物固體電解質。
公司競逐本屆金球獎“年度備受客戶信賴產(chǎn)品”的是鋰電池級新型鋰鹽添加劑,包括CF1101(LiTFSI、雙三氟磺酰亞胺鋰),CF1302(LiDFP、二氟磷酸鋰),CF1109(LiODFB、二氟草酸硼酸鋰),CF1205(LiTFS、三氟甲磺酸鋰)等。從技術、品質、產(chǎn)能、價格等多方面來看,超威新材料的競爭實力突出。事實上,超威新材料已經(jīng)在全球獲得了市場的***認可,國內(nèi)排名**的電解液企業(yè)中,公司客戶覆蓋率達到了100%;國外排名前六的電解液企業(yè)中,公司客戶覆蓋率超過了70%。產(chǎn)品已在寶馬等國際***車企實現(xiàn)規(guī)模應用。三氟甲基磺酸鋰不溶于那些化學原料。裝配式三氟甲基磺酸鋰劑量
三氟甲基磺酸鋰產(chǎn)品市場的實際應用。上?,F(xiàn)代化三氟甲基磺酸鋰
目前,CF3S031i的工業(yè)應用主要是以鋰電池電解液為主。此外,固體聚合物電解質具有良好的柔韌性、成膜性、穩(wěn)定性和成本低等特點,既可作為正負電極間隔膜用又可作為傳遞離子的電解質用,是CF3S031i應用的又-重要研究領域。另外,還應用于一次電池等領域。由于液態(tài)電解質鋰離子電池會發(fā)生漏液、等安全性問題,而固態(tài)電池除內(nèi)溫略有升高外(<20C)并無任何其它安全性問題出現(xiàn)。S.M.Zahurak,等人研究了固體聚合物電解質聚環(huán)氧乙烷/三氟甲磺酸鋰和聚環(huán)氧乙烷/四氟硼酸鋰的電導率和相位關系,研究表明聚環(huán)氧乙烷/三氟甲磺酸鋰具有良好的電化學穩(wěn)定性以離子導電性。固體聚合物電解質可降低電解質和陰極材料界面間的電阻,提高電導率,有利于電解質、鈍化膜和電機的穩(wěn)定。楊明山,劉建偉等人自制的MEEP與LiCF3S03(三氟甲基磺酸鋰)鹽進行復配,制備了新型鋰離子電池用聚合物固體電解質,對其熱穩(wěn)定性、導電性進行了測試。結果表明,其開始分解溫度在200C以上,室溫電導率達到了1.187X10~(-4)S/cm(25C),具有較佳的導電性和熱穩(wěn)定性。上海現(xiàn)代化三氟甲基磺酸鋰