Abstract
本論文的目的在於製備PS及PSSA摻混PS的膠態高分子電解質,選用PS的理由除了PS十分普遍、價格便宜外，更可利用其不含未共用電子對的性質，藉由摻混PSSA的步驟，得到具有不同比例未共用電子對原子的高分子組成。我們以熱力學的觀點，選擇適合的溶劑，分別配製成20w/oPS-70.7w/oNMP-9.3w/oLiClO4、20w/oPS-14.6w/oPC/58w/oNMP-7.2w/oLiClO4、12w/oPS-47.9w/oNMP/15.9w/oPC/15.9w/oTHF-8.3w/oLiClO4膠態高分子電解質薄膜，其尺寸穩定度佳且離子導電度皆達10-4S/cm以上。我們並以IR光譜證實PS和Li+之間並沒有很明顯的鍵結作用，PSSA之S=O與鋰離子會產生配位鍵結。同時，我們也製備各種不同比例的PS+PSSA的膠態高分子薄膜，藉著比較彼此的導電度差異，了解PSSA中S=O與鋰離子之錯合鍵，對鋰離子在高分子中的傳導所造成的影響。最後，我們提出了一個模型來解釋PS膠態高分子電解質的導電行為。PS膠態高分子電解質中，部份鋰離子沈浸在溶劑NMP中，部份鋰離子會同時與高分子及溶劑產生交互作用力，當溶劑在一定含量以上時，鋰離子的周圍幾乎全為溶劑所包圍，此時的導電行為比較類似有機電解液的行為，當溶劑含量減少時，包圍在鋰離子周圍的溶劑分子相對減少，則鋰離子需利用PS高分子鏈節運動的帶動，導電度隨即受到影響，一旦PS中含有如S=O等未共用電子對的原子，則鋰離子可透過與S=O的鍵結，增加其傳導速率，可以將導電度提升100倍左右。