聚合物电解质的离子传输行为类似于液体电解质的行为

来源:钜大LARGE    2011-06-10 19:09:00    点击量:0

基于离子电导率与聚合物链段的运动以及玻璃化转变温度之间的关系,Armand等假定:当T>1.2Tg时,固态聚合物的局部结构和局部动态行为与液态相类似,因此聚合物电解质的离子传输行为也就类似于液体电解质的行为。他们基于处理体系传输或弛豫性质(如扩散、黏度、电导和介电常数)的Vogel-Tamman—Fulcher(VTF)理论,提出了电导率与温度的经验方程式。
A为指前因子,它与传输系数有关,与载流子的浓度成正比;正是准活化能;T0是理想的玻璃化转变的热力学平衡温度,其值低于实际的玻璃化转变温度Tg,通常情况下Tg-T0<50K。这一方程在拟合聚合物电解质电导率与温度的关系方面已得到广泛地应用。VTF理论能与实验事实较好地吻合,说明该理论能满意地解释离子在聚合物中的扩散过程,支持了非晶态中离子导电起因于聚合物链段运动、降低Tg有关的T0值有利于提高电导率的观点。聚合物电解质的电导率与温度的依赖关系是服从Arrhenius规则还是服从VTF方程,这一问题与离子在电解质中的传输机理有关。一般而言,离子迁移若与聚合物链段的弛豫有关,则电导率与温度的关系遵从VTF方程;反之,则遵从Arrhenius关系。