AOS/APG0810表面活性剂复配体系的界面微乳液特性及其在提高原油采收率中的应用研究

本研究开发了一种基于聚环氧乙烷(PEO)的新型复合聚合物电解质(CPE)，通过分子工程设计的IL@UiO-66纳米填料显著提升锂离子电导率至1.02×10-3 S cm-1（60°C）。系统优化LiTFSI盐含量(0.5g)、IL@MOF负载量(0.07g)和IL:MOF比例(53%)后，结合DFT计算揭示了IL@UiO-66通过调控Li+-O相互作用和恢复PEO链三齿配位构型来促进离子传输的双相传导机制。

　　

Highlight亮点

我们报道了基于聚环氧乙烷(PEO)的复合聚合物电解质系统，通过引入分子工程设计的IL@UiO-66纳米填料实现锂离子电导率显著提升。在筛选的多种离子液体-金属有机框架(IL@MOF)组合中，[BMIM][TFSI]@UiO-66在60°C下达到最高电导率1.02×10^-3 S cm^-1。

Warburg Diffusion of Composite Polymer Electrolyte复合聚合物电解质的沃伯格扩散

图1a展示了从电化学阻抗谱(EIS)实验提取的奈奎斯特图。这个以极坐标形式呈现的频率响应图谱显示，恒相位元件(CPE)表现出压扁的半圆弧和倾斜的尾迹，可通过包含沃伯格扩散元素的等效电路模型进行拟合。低频区域的线性部分对应电极/电解质界面的离子扩散过程，而高频半圆代表体相电解质的离子传输阻力。通过分析发现，IL@UiO-66填料的引入使扩散系数提升2个数量级，表明其有效促进了锂离子的迁移率。

Conclusion结论

本研究开发并表征了基于PEO-LiTFSI-IL@UiO-66纳米填料的新型复合聚合物电解质。在考察的五种离子液体中，[BMIM][TFSI]@UiO-66在60°C下实现1.02×10^-3 S cm^-1的最高电导率，较基准PEO-LiTFSI体系(1.10×10^-6 S cm^-1)有显著提升。通过系统优化LiTFSI含量(0.5g)、IL负载量(53wt%)和IL@MOF添加量(0.07g)，热分析显示结晶度降低42%，证实填料有效破坏了PEO的结晶区域。DFT计算揭示了IL@UiO-66通过三重作用机制提升性能：1）调节Li⁺-O配位键长；2）恢复PEO链的理想三齿配位构型；3）通过氢键网络促进离子解离。这项工作为设计高性能固态锂电池电解质提供了新的分子工程策略。