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超离子导电聚合物英文解释翻译、超离子导电聚合物的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 super ion-conductive polymer

分词翻译:

超的英语翻译:

exceed; go beyond; overtake
【计】 hyperactive
【医】 per-; ultra-

离子的英语翻译:

ion
【化】 ion
【医】 ion

导电聚合物的英语翻译:

【化】 conductive polymer

专业解析

超离子导电聚合物(Superionic Conductive Polymer)是一类兼具高分子材料柔韧性与超离子导体特性的功能材料,其离子电导率在特定条件下可接近甚至超越传统液态电解质。该材料通过高分子链段的结构设计(如引入极性官能团或构建三维离子传输通道),实现阳离子(如Li⁺、Na⁺)或阴离子的高效定向迁移。

这类材料的关键特性包含:

  1. 层级结构调控:通过嵌段共聚物微相分离形成纳米级离子通道(参考《Advanced Materials》2023年离子传输机制专刊)
  2. 界面优化机制:聚合物/填料界面处的空间电荷层可降低离子迁移活化能(据《Nature Energy》固态电解质专题报道)
  3. 温度响应特性:部分结晶性聚合物在玻璃化转变温度以上呈现指数级电导率提升(详见《Macromolecules》聚合物相变研究)

当前主要应用于固态锂电池(能量密度>400 Wh/kg)、柔性电化学传感器和智能响应器件领域。美国能源部2024年技术路线图指出,其界面稳定性(>5V vs Li/Li⁺)和加工性能是产业化核心指标。

网络扩展解释

超离子导电聚合物是一类具有极高离子电导率的高分子材料,其导电机理主要依赖离子在聚合物基质中的迁移,而非传统导电聚合物的电子传导。以下从定义、机理、关键因素和应用四方面展开说明:

  1. 定义与特点
    超离子导电聚合物属于离子导电聚合物的特殊类型,其离子电导率可达到甚至超过传统液态电解质水平(通常>10⁻³ S/cm)。这类材料通过分子结构设计(如引入极性基团或柔性链段)实现离子的高效传输,同时保持聚合物的固态特性。

  2. 导电机理

    • 离子来源:包括本征离解产生的离子(如带电基团)和掺杂引入的杂质离子。
    • 迁移过程:离子在电场作用下沿聚合物链段或自由体积跳跃迁移,受离解度(( f = sqrt{frac{K}{n_0}} ),其中( K )为离解平衡常数)和迁移率共同影响。
    • 结构要求:聚合物需具备低结晶度、高链段运动性,以提供离子扩散通道。
  3. 关键影响因素

    • 温度:电导率随温度升高呈指数增长(符合Arrhenius方程)。
    • 掺杂剂:添加锂盐或离子液体可增加载流子浓度。
    • 分子设计:如PEO(聚环氧乙烷)的醚氧基团能与Li⁺配位,促进离子解离。
  4. 应用领域
    主要作为固态电解质应用于:

    • 全固态锂电池(解决液态电解质泄漏、易燃问题)
    • 柔性电子设备的可拉伸导体
    • 电化学传感器中的离子传输层

此类材料的研究方向包括开发新型聚合物骨架(如单离子导体)和优化界面相容性,以进一步提升性能。

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