2011 г.
Баскакова Юлия Владимировна
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
«Физико-химические свойства сетчатых литийпроводящих гель-электролитов на основе полиэфирдиакрилатов»
Специальность 02.00.04 физическая химия, химические науки
Диссертационная работа Баскаковой Юлии Владимировны на тему: “Физико-химические свойства сетчатых литийпроводящих гель-электролитов на основе полиэфирдиакрилатов” по специальности 02.00.04 – физическая химия посвящена установлению закономерностей изменения физико-химических свойств разработанных автором новых литийпроводящих сетчатых полимерных гель-электролитов.
Автором проведен физико-химический анализ систем на основе полиэфирдиакрилатов и солей лития в апротонных органических растворителях, в результате чего разработаны сетчатые гелеобразные электролиты. Подобраны оптимальные условия получения и состав гель-электролита. На основе экспериментальных данных, полученных методом импедансной спектроскопии, рассчитаны основные характеристики гель-электролитов (удельная объемная проводимость, ток обмена процесса переноса заряда на границе Li/электролит).
Впервые изучено фазовое состояние жидких и гель-электролитов на основе полиэфирдиакрилата и 1М раствора LiClO4 в этиленкарбонате/пропиленкарбонате, этиленкарбонате/γ-бутиролактоне, пропиленкарбонате/γ-бутиролактоне (1:1 по массе) методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Выяснен характер взаимодействия полимерной матрицы и растворителей. Установлено, что 1 М раствор LiClO4 в пропиленкарбонате/γ-бутиролактоне способствует образованию гомогенного гель-электролита в широком интервале температур от –100 до 50 °С с объемной проводимостью 2.5×10-3 См•см-1 при 20 °С.
Впервые получены тонкопленочные сетчатые гель-электролиты на основе полиэфирдиакрилата и 1 М LiBF4 в γ-бутиролактоне, имеющие проводимость порядка 3.7×10-3 См•см-1 и высокие токи обмена на границе Li/электролит (до 3.5×10-4 А•см-2 при 20 °С), работоспособные в интервале температур от –17 до 50 °С. Разрядные характеристики макета первичного источника тока литий/фторуглерод с данными гель-электролитами не уступают аналогичным с жидким электролитом.
Обоснован механизм влияния комплексообразования 1,6-диоксо-14-краун-4 c ионом Li+ на процесс переноса заряда на границе Li/электролит.
Разработана методика синтеза гель-электролитов на основе полиэфирдиакрилатов, позволяющая получать материалы, перспективные для литий-полимерных источников тока. Показана возможность использования гель-электролитов на основе полиэфирдиакрилата и 1 М LiBF4 в γ-бутиролактоне в первичных литий-фторуглеродных элементах.
