固態有機無機星狀高分子電解質之結構與動力學研究

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潘育麒(Yu-chi Pan) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學學系

論文名稱

固態有機無機星狀高分子電解質之結構與動力學研究
(Structural characterization and dynamic properties of star-like organic-inorganic hybrid electrolytes)

相關論文

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摘要(中)

此篇論文主要是利用 jeffamine-ED serious 與三聚氯氰反應形成具有星狀結構之高分子，進一步藉由添加3-Glycidyloxypropyl trimeth- oxysilane (GLYMO) 使其固化，觀察在不同 Lithium perchloride (LiClO4) 濃度下對導電行為的影響。
此篇論文的是藉由X光繞射儀 (XRD) 、微差掃描卡計 (DSC) 、紅外吸收光譜儀 (FTIR) 、交流阻抗分析儀 (AC-Impedance) 以及固態核磁共振光譜儀 (Solid State NMR) 等儀器對具有星狀結構之的固態高分子電解質加以分析研究。藉由交流阻抗分析儀的分析結果，發現於乾式固態高分子電解質中，其導電度隨高分子鏈段運動性增加而上升。在30 ?C 時的最佳導電度可達4.36 × 10-5 S/cm。

摘要(英)

A sol-gel synthetic route for preparing poly(oxyalkylene) block copolymers has been developed by using 2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine (cyanuric chloride, cc) as the coupling core. The coupling reaction involves the selective substitutions of oligo(oxyalkylene)-amines at 0?C, 25?C and 130?C. Afterwards, (3-glycidyloxypropyl)-trimethoxysilane (GLYMO) reacts with the NH2 end groups of oligo(oxyalkylene)amines (Jeffamine-ED serious), and then the Si-OCH3 will condensation with other GLYMO.
The effects of several variables on ionic conductivity were investigated, such as length of PEO chain, percentage of EO/PO segment, extent of cross-linking, and salt concentration (LiClO4). Characterization was made by solid-state NMR, Differential scanning calorimetry (DSC), AC-Impedance and IR spectroscopy. The optimal lithium conductivity for the copolymer electrolytes thus obtained reaches 4.3 x 10-5 S/cm at 30?C.

關鍵字(中)

★ 高分子電解質
★ 固態核磁共振

關鍵字(英)

★ solid state polymer electrolyte
★ sold state NMR

論文目次

第壹章緒論……………………………………………………………..1
1-1. 簡介………………………………………………………………1
1-2. 文獻回顧…………………………………………………………2
1-2-1. 鋰電池的發展..……………………………………………..2
1-2-2. 高分子電解質……………..………………………………..6
1-2-3. 固態高分子電解質 (Solid Polymer Electrolytes)……….....7
1-2-4. 膠態 (gelled-type) 高分子電解質…………………………9
1-2-5. 含有三氮環之高分子……………………………………..11
1-2-6. 有機矽高分子……………………………………………..12
第貳章研究方向………………………………………………………13
2-1. 研究目的………………………………………………………..13
2-2. 研究架構………………………………….…………………….14
第叁章實驗部分與原理………………………………………………15
3-1. 實驗藥品………………………………………………………..15
3-2. 儀器設備………………………………………………………..16
3-3. 高分子電解質膜之製備………………………………………..16
3-4. 儀器分析原理…………………………………………………..19
3-4-1. X光繞射儀…………………………………...………….....19
3-4-2. 熱重量分析儀………………………………………...…...21
3-4-3. 微差掃瞄熱卡計……………………………………...…...21
3-4-4. 傅立葉紅外線吸收光譜儀………………………………..23
3-4-5. 掃描式電子顯微鏡………………………………………..24
3-4-6. 交流阻抗分析儀…………………………………………..23
3-4-7. 固態核磁共振光譜儀……………………………………..30
3-4-7-1. 原理簡介……………………………………………...30
3-4-7-2. 常用固態核磁共振技術……………………………...35
第肆章結果與討論…………………………………………………..46
4-1. 固態星狀高分子電解質…………………………………………..46
4-2. 熱重量分析 (Thermal Gravimetric Analysis)...………...…..…...47
4-3. X-ray 粉末繞射 (Powder X-ray Diffraction) 圖譜分析…..…...49
4-4. 微差掃瞄熱卡計 ( Differential Scanning Calorimeter) 分析.…...51
4-5. 紅外吸收光譜之鑑定……………………………………………..56
4-6. 固態電解質膜之表面分析………………………………………..63
4-7. 固態高分子電解質之導電度量測………………………………..65
4-8. 固態核磁共振光譜分析….………………..……………………...77
4-8-1. 13C MASNMR………………………..…………...…..........78
4-8-2. 13C CP/MASNMR……………………………..……….…..81
4-8-3. 29Si MASNMR …............…………………...….………..…88
4-8-4. 1H/13C 2D WISE NMR..........................................................90
4-8-5. 7Li 譜寬分析………………………………………….……93
4-8-6. 7Li-{1H} MAS NMR………...............................................101
4-8-7. 7Li 擴散常數之量測……………………………………...105
第伍章結論…………………………………………………………109
參考文獻………………………………………………………………111

參考文獻

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指導教授

高憲明(Hsien-ming Kao)

審核日期

2008-7-21

推文