以离子液体作为增塑剂的凝胶聚合物电解质(GPE)不仅获得了理想的电化学性能,而且提高了安全性。但液体增塑剂会降低聚合物电解质的机械强度,限制了GPE性能的进一步提高。为了进一步提高电化学性能和机械强度,将无机纳米粒子掺入GPE中以形成复合聚合物电解质(CPE)。除了提高机械强度外,无机纳米颗粒在CPE中会促进锂盐的解离,降低聚合物基体的结晶度,为离子在CPE中的迁移提供更多快速通道。然而,这些纳米颗粒在高浓度下倾向于团聚,阻碍离子传输。通过纳米颗粒表面改性,改善纳米颗粒的表面性质,缓解团聚,增加纳米颗粒与聚合物电解质的兼容性,是制备高性能CPE的有效方法。
基于此,胡小玲课题组通过将离子液体1-(三甲氧基硅烷基丙基)-3-丁基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺离子液体([CPIM]TFSI)接枝到树枝状介孔二氧化硅纳米颗粒(DMSN)表面,并制备了一种如图1所示的离子液体-改性二氧化硅纳米颗粒(DMSN-IL)复合聚合物电解质(GPE@DMSN-IL)。并对其的物理化学性质和电化学性能进行了表征。
Huizhe Niu, Minling Ding, Dr. Nan Zhang, Xulong Guo, Dr. Ping Guan, Prof. Xiaoling Hu
ChemElectroChem
DOI: 10.1002/celc.202201015