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尿素與LiTFSI形成的抗靜電材料

2021-05-18 21:47:12 ferryme 84

對n(LiTFSI) : n(尿素)=l∶5和l ∶6體系的室溫電導率進行測定,并與其它配比體系的電導率進行比較(圖5).可以看出室溫時體系的電導率隨鋰鹽濃度的增加而增加,然后降低,n(LiTFSI) :n(尿素)=1:4附近電導率出現極大值.這可以從室溫熔鹽的形成機制進行分析.LiTFSI中的鋰離子與尿素中的!基配位,相當于尿素分子包圍在鋰離子周圍形成一個很大的配位陽離子,使Li纂與TFSI之間的庫侖相互作用減弱,從而使LiTFSI 易于解離,形成室溫熔鹽.當鋰鹽濃度過高時,體系中大部分鋰鹽以離子對或離子團簇的形式存在,有效載流子數低﹐因而電導率降低;而鋰鹽濃度過低時,雖然鋰鹽的解離度較高,但總的有效載流子數低,導致電導率降低.4給出了 LiTFSI-尿素體系電導率與溫度的Arrhennius關系.其中a,b,d分別表示n(LiTFSI) : n(尿素)=1 :2,1 : 3,1 ∶4的體系,c為LiTFSI與尿素在室溫自發形成的液體.c的室溫電導率為1.74×10 - 4 S/cm,50℃電導率為1.24×10 -3 S/cm,低于傳統的電解質溶液.這是由于TFSI 陰離子較大,而尿素與鋰離子配位,形成了很大的配位陽離子.雖然陰陽離子間庫侖相互作用變小,但同時離子遷移速率也降低,使體系的電導率降低.在n(LiTFSI) :n(尿素)=l∶2的體系中,達到熔點時,沒有觀察到電導率的突躍,其原因有待進一步研究.因此體系電導率在一定濃度下會出現極大值.

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