提高固态聚合物电解质的电化学和力学性能的方法

与共聚、接枝、交联聚合相比，提高固态聚合物电解质的电化学和力学性能最方便的办法之一就是在体系中混入另一聚合物。与体系相容性好、与阳离子作用较弱、具有高孔和极性基团的聚合物常用来作为固态聚合物电解质的添加剂，如PVC、PVdF、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、ABS树脂和聚苯乙烯等。研究表明，当这些刚性的聚合物混入固态聚合物电解质后，在改善体系的力学性能、黏弹性和稳定性的同时，并不降低聚合物链段的运动能力和离子的传输能力，反而可以获得室温电导率为10-4S／cm左右的固态聚合物电解质。
高度分支的接枝聚合物和超分支聚合物的力学性能往往较差，与机械强度较高的聚合物共混，可以提高电解质的性能。如末端为乙酰基的聚双(三乙二醇)苯甲酸酯的超支化物，与PEO和LiN(CFaS02)2形成的电解质，电导率为3．8X10-sS／cm，电化学窗口达4.9V。在PEO—LiCl04体系中加人聚丙烯酰胺(PAAM)构成复合固态聚合物电解质，其室温电导率提高约1个数量级。这是由于锂离子与PAAM的羰基氧配位的能力强于与聚醚中醚氧原子配位的能力，从而削弱了聚醚链的暂态交联密度，提高了聚醚链的流动性，在聚合物填料与PEO-锂盐复合物的界面上形成了离子导电的通道；同时PAAM所携带的极性基团提高了聚合物混合物的介电常数，也促进了锂盐的离解，因此体系的电导率值相应地增大E1292。但当PAAM浓度较高时，可以引起PEO结晶，体系的电导率降低。Chu等L1s。]报道了以酚醛树脂和PEO的混合物与LiCl04构成固态聚合物电解质，当LiCl04质量分数为lo．5％、酚醛树脂质量分数为10．9％时，体系的室温电导率高达10-’S／cm。这可能是酚醛树脂的加入形成了分子之间强的氢键，降低了体系的结晶度；同时提高了分子链的运动能力，为离子迁移提供了更多通道的缘故。