在使用小角度中子散射的环氧基系统中研究微结构的形成.

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 结构/多功能电解质 (SE) 对于结构超级电容器和电池等先进的储能设备至关重要.
• 这些电解质必须同时导电离子,并提供机械支.
• 包含两个独立阶段的双连续结构被认为是SEs的最佳选择.

研究的目的:

• 研究环氧离子液体系统中双连续结构的形成机制.
• 了解固化时间和温度对结构进化的影响.
• 评估多功能区块共聚合物的对固化过程的影响.

主要方法:

• 采用小角度中子散射 (SANS) 来监测硬化过程中的结构变化.
• 数据分析涉及与两个不同的模型相匹配,以捕捉不同长度尺度的结构演变.
• 在不同温度下进行实验,以评估它们对反应动力学和结构的影响.

主要成果:

• 在整个固化过程中,SANS数据揭示了不同长度尺度的结构演变.
• 聚合物聚合物 (25-75 nm) 在早期形成,其大小取决于温度.
• 温度上升加快了反应速度,但保持了整体结构演变趋势.
• 添加一个多功能区块共聚合物显著改变了在后期阶段的固化过程.

结论:

• 该研究阐明了SEs形成期间的复杂结构演变.
• 温度在聚合物集群形成和反应动力学中起着至关重要的作用.
• 多功能块共聚合物为储能应用提供了一个修改和潜在优化SE形成的途径.