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聚合物电解质PPO-LiClO4中的离子和聚合物动力学:来自NMR谱线形状分析的见解

材料科学 2009-11-11 v1

摘要

我们通过进行2H和7Li NMR谱线形状分析,研究了聚合物电解质PPO-LiClO4中的离子和聚合物动力学。温度依赖的7Li和2H NMR谱的比较为离子和聚合物动力学的耦合提供了证据。不同盐浓度下的2H NMR谱显示,当盐含量增加时,聚合物链段运动显著减慢。2H NMR谱线形状进一步表明,链段运动受动力学异质性控制。虽然对于低和高盐含量,相关时间分布G(log tau)的宽度适中,但对于中等盐浓度15:1 PPO-LiClO4,存在一个极宽的分布。对于后一种组成,两个光谱分量的加权叠加(分别反映分布中快和慢的聚合物链段)可以在很宽的温度范围内描述2H NMR谱线形状。对两个光谱分量温度依赖的相对强度的分析表明,存在连续而非不连续的分布G(log tau)。这种连续分布与局部盐浓度的逐渐波动以及聚合物链段的局部环境的逐渐波动一致,而与存在大的贫盐和富盐区域(分别具有快和慢的聚合物动力学)的观点不符。最后,对于所有研究的PPO-LiClO4混合物,2H NMR谱线形状强烈依赖于所施加的回波脉冲序列中的回波延迟,表明聚合物链段的结构弛豫涉及围绕小角度γ<20度的一系列旋转跳跃。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0604618,
  title  = {Ion and polymer dynamics in polymer electrolytes PPO-LiClO4: insights from NMR line-shape analysis},
  author = {M. Vogel and T. Thorbrugge},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0604618},
  year   = {2009}
}

备注

11 pages, 11 figures