Page 37 - 《精细化工》2023年第2期

第 2 期 赵凯乐，等: 聚吲哚/聚丙烯腈聚合物基电解质膜的制备及性能 ·259·

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根据文献[18]制备负载乙炔炭黑和 MnO 2 催化剂的 次均增加 5 mA/cm ，直到 30 mA/cm ，每升高一次
泡沫镍。使用电池配件组装成“铝箔/PIN/PAN 聚合 电流密度后保持放电 5 s，记录下基于不同 PIN/PAN
物基电解质膜/空气电极”体系。恒流放电测试所用 聚合物基电解质膜的固态铝空气电池功率密度。所
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电流密度分别为 3、5、7 mA/cm ；功率密度测试使 有测试均在室温（25 ℃）下进行。固态铝空气电池
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用电流阶跃法，电流密度从 0 mA/cm 开始放电，每 合成示意图如图 3 所示。

图 3 固态铝空气电池合成示意图
Fig. 3 Schematic diagram of solid aluminum air battery synthesis

2 结果与讨论

2.1 PIN/PAN 纤维形貌分析
图 4 为 4% PIN/PAN 纤维的 FTIR 谱图。由图 4
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可知，PIN/PAN 纤维在 3279 cm 处的吸收峰为 PIN
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中 N—H 键的伸缩振动；1580 cm 处的吸收峰为 PIN
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中 C==C 键的伸缩振动；1530 cm 处的吸收峰为 PIN
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中 C==C 键的变形振动；1445 和 1225 cm 处的吸收
峰为 PIN 中苯环和芳环的伸缩振动，证明在静电纺丝

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过程中并未破坏 PIN 主链。2244 cm 处的吸收峰为 PAN 图 4 4% PAN/PIN 纤维的 FTIR 谱图
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中 C≡≡N 键的伸缩振动；2900 cm 处的吸收峰为 PAN Fig. 4 FTIR spectrum of 4% PIN/PAN fiber

中 C—H 键的伸缩振动，由于 PIN 与 PAN 的相互作 由于电解质离子可以容易地通过活性材料而扩
用，4% PIN/PAN 纤维中与 PAN 相关的两处吸收峰 散，所以 PIN 纳米纤维的微观形态对于电解质离子
的透过率较小。由上述 FTIR 谱图分析可知，PIN 与 的扩散至关重要 [21] 。利用 SEM 对 PIN/PAN 纤维的
PAN 成功复合。类似的聚合结果已有研究发表 [19-20] 。 表面形态和结构进行了测试，结果见图 5。

a—PAN；b—1% PIN/PAN；c—PIN 颗粒；d—2% PIN/PAN；e—4% PIN/PAN；f—6% PIN/PAN；g—8% PIN/PAN
图 5 PIN/PAN 纤维的 SEM 图
Fig. 5 SEM images of PIN/PAN fibers