臺灣博碩士論文加值系統

摘 要
　　本研究製備之高分子電解質薄膜係以含聚乙烯醚之環氧樹脂((polyethylene　glycol)　diglycidyl　ether, PEGDE)與雙氨基聚乙烯醚/聚丙烯醚(poly(oxyethylene)　diamine,　PEDA)及單氨基聚乙烯醚/聚丙烯醚(poly(oxyethylene)　monoamine,　PEMA)，在鋰鹽(LiClO4)的存在下加熱進行交鏈反應而得。藉由FT-IR、固態13C CP/MAS　NMR鑑定其結構與反應。所得之高分子電解質以不�袗�為電極，利用交流阻抗分析法(ac-impedance)測量其離子導電度，並探討溫度、鋰鹽濃度、雙氨基/單氨基聚醚比例對其離子導電度之影響。藉由DSC可得知高分子之熱轉移(thermal　transition)性質，有助於分析其對離子導電度之影響；透過TGA分析得知各高分子及其錯合物(complexes)之熱穩定性。藉由FT-IR與7Li之魔術轉角(MAS)固態核磁共振光譜分析鋰離子於高分子電解質中之作用力(interaction)環境變化。

Abstract
　　A　series　of　crosslinked　polyether-based　polymers　and　their　complexes　with　LiClO4 have　been　prepared　and　characterized　by　FT-IR　and　solid-state　NMR　(13C　and　7Li nucleus).　Significant　coordination　interactions　between　ions　and　the　host polymer　have　been　observed　by　means　of differential　scanning　calorimeter　(DSC),　FT-IR,　7Li　magic　angle　spinning　(MAS)　NMR, thermogravimetric　analysis　(TGA).　All　events refer　that　Li-ions　preferentially　occupy　the　amine　crosslinking　sites　until　saturated,　and　then　the　excess　Li-ions　coordinate　with　the　polyether　chain　segments.　The　results of　7Li　MAS　NMR　reveal　that　Li-salt　comes into　being　ion　pairs　or　aggregates　at　high　Li-salt　concentrations,　also　supported　by the　consequences　of　DSC　and　FT-IR.　These phenomena　crucially　affect　the　conductivity of　the　polymer　electrolytes.　The　dependence of　ionic　conductivity　was　investigated　as functions　of　temperature,　LiClO4 concentration　and　various　the　crosslinking　density　by substitute　PEMA　for　PEDA,　and　the　results were　studied　to　acquire　the　information　of　Li-ion　transport.　The　results　show　that　the　conduction　behavior　of　the　complexes　obeys　VTF　manners　throughout　the　temperature　range,　suggesting　the　coordinated　motion　model　of　the　ionic　hopping　with　the　moving　polymer　chain　segment.

總目錄
壹、摘要………………………………………………………………………i
貳、Abstract…………………………………………………………………ii
參、誌謝………………………………………………………………………iii
肆、總目錄……………………………………………………………………iv
伍、表目錄……………………………………………………………………v
陸、圖目錄……………………………………………………………………vi

柒、主文
第一章 緒論…………………………………………………………………1
第二章 文獻回顧……………………………………………………………3
第三章 原理…………………………………………………………………9
第四章 實驗方法與步驟……………………………………………………20
第五章 結果與討論…………………………………………………………25
第六章 結論…………………………………………………………………37

捌、參考文獻 …………………………………………………………………38
玖、自述 ………………………………………………………………………42

參考文獻
[1]　D.E.　Fenton,　J.M.　Parker,　P.V.　Wright.　Polymer　14,　589,　1973.
[2]　P.V.　Wright.　Br.　Polym.　J.　7,　319,　1975.
[3]　C.　Berthier,　W.　Gorecki,　M.　Minier,　M.　B.　Armand,　J.M.　
　　 Chabagno, P.　Rigaud,　Solid　State　Ionics　11,　91,　1983.
[4]　Chao,　S.;　Wrighton,　M.　S.　J　Am　Chem　Soc　109,　2197,　1987.
[5]　Skaarup,　S.;　West,　K.;　Zachan　–　Christiansen,　B.　Solid　State 　
　　 Ionics　28-30,　975,　1988.
[6]　Liquan,　C.　In:　Materials　for　Solid　State　Batteries;　Chowdari,　B.
　　 V.;　Radhakrishna,　S.,　Eds.;　World　Scientific:　Singapore,　P.　69,
　　 1988.
[7]　H.　Ba,　X.　Peng,　Y.　Qi,　D.　Chen,　F.　Wang.　Makromol.　Chem.　191,
　　 2529, 1990.
[8]　J.　Hajek.　French　Patent　8,　10,　1949.
[9]　詹益松　“　接招吧！鋰離子電池　“　,工業材料,171期,　3,　2001.
[10] F.M.　Cray.　Polymer　Electrolytes　1997,　The　Royal　Society　of
　　 Chemistry,　UK,　Chap.　1.
[11] X.Qian,　N.　Gu,　Z.　Cheng,　X.　Yang,　E.　Wang,　Song.　Mater.　Chem.
　　 Phys.　74,　98,　2002.
[12] F.　M.　Gray.　Solid　Polymer　Electrolytes:　Fundamentals　and
　　 Technological　Application,　VCH,　New　York,　1991.
[13] R.G.　Linford.　Electrochemical　Science　and　Technology　of　Polymers-
　　 2,　1990.
[14] M.　Armand,　W.　Gorecki,　R.　Andreani.　In:　Proceedings　in　the
　　 Second　International　Meeting　on　Polymer　Electrolytes　(　Ed.　B.
　　 Scrosati　),　Elsevier,　New York,　P.91,　1990.
[15] N.　Kobayashi,　M.　Uchiyama,　E.　Tsuchida.　Solid　State　Ionics　17,
　　 307,　1985.
[16] D.　J.　Bannister,　G.　R.　Davies,　I.　M.　Ward,　J.　E.　Mc　Intyre.
　　 Polymer　25,　1291,　1984.
[17] E.　Tsuhida,　K.　Shigehara.　Mol.　Cryst.　Liq.　Cryst.　106,　361,　
　　 1984.
[18] H.　T.　Kim,　J.　K.　Park.　Solid　State　Ionics　98,　237,　1997.
[19] polymer　Electrolyte　Reviews　1.　Edited　by　J.　R.　MacCallum　and　C.
　　 A. Vincent
[20] W.-J.　Liang,　C.-L.　Kuo,　C.-L.　Lin,　P.-L.　Kuo,　J.　Pojym.　Sci.
　　 Pol,　Chem,　40,　1226,　2002.
[21] V.　Munchow,　V.　D.　Noto,　E.　Tondello.　Electrochim.　Acta　45,　
　　 1211, 2000.
[22] J.　R.　MacCallum,　A.　S.　Tomlin,　C.　A.　Vincent.　Eur.　Polym.　J.
　　 22,　787,　1986.
[23] S.　Wu.　X.　Peng,　Y.　Song,　Z.　Zhou,　Y.　Lin,　D.　Chen,　F.　Wang.
　　 Solid　State　Ionics　76,　163,　1995.
[24] P.　Jannasch.　Electrochim.　Acta　46,　1641,　2001.
[25] J.　L.　Acosta,　E.　Morales.　Solid　State　Ionics　85,　85,　1996.
[26] P.　Jannasch.　Polymer　42,　8629,　2001.
[27] K.　Murata,　S.　Izuchi,　Y.　Yoshi　hisa.　Electrochim.　Acta　45,　
　　 1501,　2000.
[28] K.　M.　Abraham,　M.　Alamgir,　R.　D.　Moulton.　J.　Electrochem.　Soc.
　　 138,　921,　1991.
[29] D.-W.　Kim,　J.-K.　Park,　H.-W.　Rhee.　Solid　State　Ionics　83,　49,
　　 1996.
[30] C.　H.　Walker,　J.　V.　St.　John,　P.　Wisian- Neilson.　J.　Am.　Chem.
　　 Soc.　83,　49,　2001.
[31] M.　Digar,　S.　L.　Hung,　H.　L.　Wang,　T.　C.　Wen,　A.　Gopalan.
　　 Polymer　43,　681,　2002.
[32] D.　Linden,　“Handbook　of　Batteries　and　Fuel　Cells”,　McGraw-Hill
　　 Inc.,　Chap.　11,　1984.
[33] X.　Qian,　N.　Gu,　Z.　Cheng,　X.　Yang,　E.　Wang,　S.　Dong,　Mater.
　　 Chem.　Phys.,　74,　98,　2002.
[34] F.　A.　Bovey,　P.A.　Mirau,　“NMR　of　Polymers”,　Academic　Press,
　　 San　Diego,　1996.
[35] J.　K.　M.　Sanders,　B.　K.　Hunter,　“Modern　NMR　Spectroscopy:　A
　　 Guide　for　Chemists”,　Oxford　University　Press,　New　York,　Chap.　
　　 9,　1993.
[36] R.　N.　Ibbett,　“NMR　Spectroscopy　of　Polymers”,　Chapman　&　Hall,
　　 London,　1993.
[37] G.　Socrates,　“Infrared　and　Raman　characteristic　group
　　 frequencies”,　Wiley,　Chichester,　2001.
[38] A.　Miyake,　J.　Am.　Chem.　Soc.,　82,　3040,　1960.
[39] H.　Cohen,　J.　Chem.　Soc.,　4282,　1952.
[40] M.　C.　R.　Symons,　“In　Electron-Solvent　and　Ion-Solvent
　　 Interactions”,　Elsevier　Science,　New　York,　311,　1976.
[41] 梁武智，”聚矽氧烷有機–無機混成型鋰離子高分子電解質之製備與特性研究，國立
成功大學化學工程系博士論文，民國九十二年。
[42] M.　Watanabe,　S.　Oohashi,　K.　Sanui,　N.　Ogata,　T.　Kobayashi,　Z.
　　 Ohtaki,　Macromolecules,　18,　1945,　1985.
[43] W.　J.　Liang,　C.　P.　Wu,　P.　L.　Kuo,　J.　Polym.　Sci.　Poly.　
　　 Phys.,　42,　1928,　2004.
[44] G.　K.　R.　Senadeera,　M.　A.　Careem,　S.　Skaarup,　K.　West,　Solid
　　 State　Ionics,　85,　37,　1996.
[45] M.　H.　Cohen,　D.　Turnbull,　J.　Chem.　Phys.,　31,　1164,　1959.
[46] Y.W.　Chen-Yang,　J.J.　Hwang,　F.　H.　Chang.　Macromolecules　30,　
　　 3825,　1997.
[47] G.　Adam,　J.　H.　Gibbs.　J.　Chem.　Phys.　43,　139,　1965.
[48] P.　G.　Bruce,　C.　A.　Vincent.　J.　Chem.　Soc.,　Faraday　Trans.　122,
　　 131,　1993.