文档名：柔性抗冻水凝胶电解质的快速制备与性能研究
摘要：以丙烯酰胺(AM)作为聚合单体加入交联剂亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)、引发剂过硫酸铵(APS)与L型卡拉胶(LC)和氯化钾(KCl)通过一锅法交联聚合制备出复合水凝胶(PAM-LC).为了拓展该水凝胶作为电解质在极寒条件下的应用,研究了锂盐浓度及浸泡时间对提高PAM-LC基水凝胶电解质的抗冻性、导电性及机械稳定性的影响.结果表明:未浸泡过的水凝胶在-12.68℃时会发生冻结,而经过在氯化锂溶液中浸泡的水凝胶在-75℃下都不会发生冻结,且通过电化学阻抗EIS的测试,可以得出在-30℃的环境下凝胶导电率可以达到8.03ms/cm,并且在室温下也能达到22.77ms/cm,具有良好的导电性能.通过机械性能测试得到在常温下未浸泡的水凝胶具有优异的力学性能但抗冻性差,经过5M氯化锂溶液浸泡24h后的水凝胶(PAM-LC-LiCl)在-20℃冷冻后仍表现出较好的机械稳定性.
Abstract：Thecompositehydrogel(PAM-LC)waspreparedbyonepotcrosslinkingpolymerizationwithacryl-amide(AM)asamonomeraddedintothecrosslinkingagentmethylenebisacrylamide(MBAA)andammoniumsulfate(APS),theL-typeKaragum(LC)andpotassiumchloride(KC1)astheinitiator.Inordertoexpandtheapplicationofthishydrogelasanelectrolyteinextremecoldconditions,theeffectsoflithiumsaltconcentrationandimmersiontimeonthefreezingresistance,conductivityandmechanicalstabilityofPAM-LCbasedhydrogelwerestudied.Theresultsshowthattheunsoakedhydrogelfreezesat-12.68℃,whilethehydrogelsoakedinlithiumchloridesolutionwillnotfreezeat-75℃.Throughelectrochemicalimpedancespectroscopy(EIS)test,itcanbeconcludedthattheconductivityofhydrogelcanreach8.03ms/cmat-30℃,andalsoreach22.77ms/cmatroomtemperature,withthebetterconductivitythancommonhydrogel.Themechanicalpropertytestshowsthatthehydrogelnotsoakedatroomtemperaturehasexcellentmechanicalpropertiesbutpoorfrostresistance.Afterimmersionin5Mlithiumchloridesolutionfor24hours,thehydrogel(PAMLCLiCl)stillshowsgoodmechanicalstabilityafterfreezingat-20℃.
作者：格格塔娜 贺日东 冀国俊Author：GEGETana HERidong JIGuojun
作者单位：内蒙古工业大学化工学院,呼和浩特010051
刊名：功能材料 ISTICPKU
Journal：JournalofFunctionalMaterials
年，卷(期)：2024, 55(6)
分类号：TQ317TB35
关键词：水凝胶 电解质 抗冻性 导电性 机械稳定性
Keywords：hydrogel electrolyte freezingresistance conductivity mechanicalstability
机标分类号：TB383O621.3TG148
在线出版日期：2024年7月12日
基金项目：内蒙古自然科学基金项目，内蒙古草原英才项目，自治区高校基本科研业务费项目，自治区高校基本科研业务费项目，内蒙古工业大学科研启动金项目柔性抗冻水凝胶电解质的快速制备与性能研究[
期刊论文] 功能材料--2024, 55(6)格格塔娜 贺日东 冀国俊以丙烯酰胺(AM)作为聚合单体加入交联剂亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)、引发剂过硫酸铵(APS)与L型卡拉胶(LC)和氯化钾(KCl)通过一锅法交联聚合制备出复合水凝胶(PAM-LC).为了拓展该水凝胶作为电解质在极寒条件下的应用,研究了锂...参考文献和引证文献
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