流動誘電緩和法に基づくポリエーテル/リチウム塩混合系の非平衡ダイナミックスの研究

基于流体介电弛豫法的聚醚/锂盐混合体系非平衡动力学研究

• 批准号: 17750204
• 负责人: 松宮 由実
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750204/
• 关键词: 流動誘電緩和; ポリエーテル; 過塩素酸リチウム; ガラス転移温度

ポリプロピレンオキシド(PPO)/過塩素酸リチウム(LiClO_4)混合系に対して、平衡状態におけるPEO鎖の運動性に関して検討を行った。この系においては、わずかに解離したリチウムイオンLi^+と分子状溶解したLiClO_4によるPPO鎖の会合体が少数存在すると考えられているPPO鎖内のOとLiの比で表したLiClO_4濃度が0.005から0.15の間の種々の値となる混合系を調製した。コーン・プレート型流動誘電セルを作成してレオメータに搭載し、上記のPPO/LiClO_4混合系に対して、誘電緩和測定および、種々の流動速度κにおいて定常流粘度測定を行った。比較のため、LiClO_4を含まない純PPO系についても誘電緩和測定を行った。動的誘電率ε'、誘電損失ε''の測定には自動誘電ブリッジを用い、粘度ηの測定にはレオメータの応力検出器を用いた。示差走査熱量計測定を行い、各添加塩濃度のPPO/LiClO_4混合系のT_gを求めた。電極分極に関するMacdonald理論の誘電データへの定量的フィッティングから、各系でのLi^+濃度C_<Li+>と易動度μ_<Li+>を評価した。以上の量を解析し、添加塩濃度の増加による粘度の上昇は、会合体の形成とT_gの増加が原因であること、また、Li^+の運動性は、高添加塩濃度域ではセグメント摩擦に比例するが、低添加塩濃度域ではセグメント摩擦に依存しないことがわかった。

我们研究了聚环氧丙烷（PPO）/高氯酸锂（LiClO_4）混合体系平衡状态下PEO链的迁移率。在该体系中，认为存在少量由轻微解离的锂离子Li^+和分子溶解的LiClO_4组成的PPO链聚集体。以PPO链中O与Li之比表示的LiClO_4浓度为0.005。制备了具有0.15和0.15之间的各种值的系统。制作锥板式流动介电池并安装在流变仪上，对上述PPO/LiClO_4混合体系在不同流速κ下进行介电弛豫测量和稳态流动粘度测量。为了进行比较，还在不含 LiClO_4 的纯 PPO 系统上进行了介电弛豫测量。采用自动电桥测量动态介电常数ε'和介电损耗ε''，采用流变仪应力检测器测量粘度η。进行差示扫描量热仪测量以确定PPO/LiClO_4混合体系在每个添加盐浓度下的T_g。通过将电极极化的麦克唐纳理论与介电数据定量拟合，评估每个系统中的Li^+浓度C_<Li+>和迁移率μ_<Li+>。通过分析上述量，我们发现，由于添加盐浓度的增加而导致的粘度增加是由于聚集体的形成和T_g的增加引起的。此外，Li^+的迁移率因链段摩擦而降低。然而，发现在低添加盐浓度范围内，它不依赖于段摩擦。