本研究利用縮聚合反應來合成出鉸鏈型硬桿式高分子asPBI，其中利用2-磺基對苯二甲酸與5-磺基間苯二甲酸以不同的比例進行共聚合反應，使原本全共軛硬桿式的主鏈產生轉折，並藉由化學合成反應接上不同鏈長的磺酸烷基離子懸垂基，使其成為水溶性鉸鏈型硬桿式共聚電解質。
共聚電解質摻雜不同濃度的鋰鹽並澆鑄成膜，其在室溫下平行膜面的導電度(

Articulated rigid-rod polymers asPBI were synthesized via polycondensation reaction. Using 2-sulfoterephthalic acid and 5-sulfoisophthalic acid in different ratios for copolycondensation reaction making the fully conjugated rigid-rod backbone became articulated. Both rigid-rod and articulated rigid-rod were further derivatized using alkane sulfonated pendants and became water-soluble rigid-rod and articulated rigid-rod polyelectrolytes.
Lithium salt doped cast films of the polyelectrolytes showed a root-temperature DC conductivity parallel to film surface (

目 錄

目 錄 I
流程目錄 VIII
表 目 錄 IX
圖 目 錄 XX
一、前 言 1
二、研究動機 3
2-1 歷史回顧 3
2-2 多功能雜環芳香族硬桿式高分子 5
2-2-1 全共軛硬桿式聚電解質 7
2-2-2 鉸鏈型硬桿式共聚電解質 8
2-3 懸垂基長短對於溶解度與導電度的影響 9
三、實 驗 12
3-1 單體之合成 12
3-1-1 1,2,4,5-Tetraaminobenzene tetrahydrochloride
(簡稱TABTHC)的合成反應 12
(a) 4,6-Dinitro-1,3-dichlorobenzene 13
(b) 4,6-Dinitro-1,3-benzenediamine 13
(c) 1,2,4,5-Tetraaminobenzene tetrahydrochloride 14
3-1-2 磺基對苯二甲酸(2-Sulfoterephthalic acid)
(簡稱STPA)的合成反應 14
3-2 懸垂基1,5-Pentane sultone之合成 15
3-3 硬桿式高分子合成反應介質 16
3-3-1 聚磷酸的製備 17
3-4 硬桿式聚合物 17
3-4-1 Poly[1,7-dihydrobenzo[1,2-d:4,5-d']diimidazo-2,6-
diyl(2-(2-sulfo)-p-phenylene)] (簡稱sPBI)的合成反應 18
3-4-2 Poly[1,7-dipropylsulfobenzo[1,2-d:4,5-d']diimidazo-
2,6-diyl(2-(2-sulfo)-p-phenylene)] (簡稱sPBI-PS(Li+))
的合成反應 19
3-4-3 Poly[1,7-dihydrobenzo[1,2-d:4,5-d']diimidazo-2,6-
diyl(2-(2-sulfo)-p-phenylene)-co-1,7-dihydrobenzo[1,2-
d:4,5-d']diimidazo-2,6-diyl(2-(3-sulfo)-m-phenylene)] (簡稱asPBI)的合成反應 20
3-4-4 Poly[1,7-dipropylsulfobenzo[1,2-d:4,5-d']diimidazo-2,6-
diyl(2-(2-sulfo)-p-phenylene)-co-1,7-dipropylsulfobenzo
[1,2-d:4,5-d']diimidazo-2,6-diyl(2-(3-sulfo)-m-phenylene)] (簡稱asPBI-PS(Li+))的合成反應 24
3-4-5 Poly[1,7-dibutylsulfobenzo[1,2-d:4,5-d']diimidazo-2,6-
diyl(2-(2-sulfo)-p-phenylene)-co-1,7-dibutylsulfobenzo
[1,2-d:4,5-d']diimidazo-2,6-diyl(2-(3-sulfo)-m-phenylene)] (簡稱asPBI-BS(Li+))的合成反應 25
3-4-6 Poly[1,7-dipentylsulfobenzo[1,2-d:4,5-d']diimidazo-2,6-
diyl(2-(2-sulfo)-p-phenylene]-co-1,7-dipentylsulfobenzo
[1,2-d:4,5-d']diimidazo-2,6-diyl(2-(3-sulfo)-m-phenylene)] (簡稱asPBI-P'S(Li+))的合成反應 25
3-5 甲基磺酸(Methanesulfonic Acid，MSA)的純化 26
3-6 化學分析 27
3-6-1核磁共振儀(Nuclear Magnetic Resonance，NMR) 27
3-6-2傅立葉轉換紅外線光譜儀(Fourier Transform Infrared，FTIR) 28
3-6-3 元素分析儀(Elemental Analyzer，EA) 28
3-7 聚合物分子量的量測 29
3-8 鋰鹽摻雜和澆鑄成膜 31
3-9 導電度的量測 33
3-9-1 直流(Direct Current，DC)導電度的量測 33
3-9-2 交流阻抗(Alternating Current Impedance，
AC-Impedance) 34
3-10 掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscopy，SEM) 34
3-11 廣角X光散射(Wide-Angle X-ray Scattering，WAXS) 36
四、實驗結果與討論 37
4-1 4,6-Dinitro-1,3-dichlorobenzene (簡稱DNDCB)之分析 37
4-1-1 核磁共振質譜 (NMR) 37
4-1-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 38
4-1-3 元素分析 (EA) 39
4-2 4,6-Dinitro-1,3-benzenediamine (簡稱DNBDA)之分析 39
4-2-1 核磁共振質譜 (NMR) 39
4-2-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 40
4-2-3 元素分析 (EA) 41
4-3 1,2,4,5-Tetraaminobenzene tetrahydrochloride之分析 42
4-3-1 核磁共振質譜 (NMR) 42
4-3-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 43
4-3-3 元素分析 (EA) 44
4-4 2-Sulfoterephthalic acid之分析 44
4-4-1 核磁共振質譜 (NMR) 44
4-4-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 45
4-4-3 元素分析 (EA) 46
4-5 5-Hydroxy-1-pentylthiouronium chloride
(簡稱HPTC)之分析 46
4-5-1 核磁共振質譜 (NMR) 46
4-5-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 47
4-5-3 元素分析 (EA) 48
4-6 1,5-Pentane sultone (簡稱P'S)之分析 49
4-6-1 紅外光吸收光譜 (FTIR) 49
4-7 sPBI之分析 50
4-7-1 核磁共振質譜 (NMR) 50
4-7-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 51
4-7-3 元素分析 (EA) 52
4-8 asPBI之分析 52
4-8-1 核磁共振質譜 (NMR) 52
4-8-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 53
4-8-3 元素分析 (EA) 54
4-9 sPBI-PS(Li+)之分析 54
4-9-1 核磁共振質譜 (NMR) 54
4-9-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 55
4-10 asPBI-PS(Li+)之分析 56
4-10-1 核磁共振質譜 (NMR) 56
4-10-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 57
4-11 asPBI-BS(Li+)之分析 58
4-11-1 核磁共振質譜 (NMR) 58
4-11-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 59
4-12 asPBI-P'S(Li+)之分析 60
4-12-1 核磁共振質譜 (NMR) 60
4-12-2 紅外光吸收光譜 (FTIR) 61
4-13 sPBI之極限黏度的量測 62
4-14 asPBI(50:1)之極限黏度的量測 63
4-15 asPBI(25:1)之極限黏度的量測 63
4-16 asPBI(15:1)之極限黏度的量測 64
4-17 平行膜面的直流導電度 65
4-18 離子性導電度的量測 105
4-19 垂直膜面的直流導電度 106
4-20 掃描式電子顯微鏡分析 (SEM) 125
4-21 廣角X光散射分析 (WAXS) 127
五、結 論 134
六、參考文獻 135


流程目錄

流程 3-1 1,2,4,5-Tetraaminobenzene tetrahydrochloride (TABTHC)
的合成步驟 12
流程 3-2 磺基對苯二甲酸(STPA)的合成步驟 14
流程 3-3 懸垂基1,5-Pentane sultone的合成步驟 16
流程 3-4 全共軛硬桿式聚電解質的合成步驟 19
流程 3-5 鉸鏈型硬桿式共聚電解質的合成步驟 22


表 目 錄

表 4-1 4,6-Dinitro-1,3-dichlorobenzene的FTIR吸收峰
與振動形式對照表 38
表 4-2 4,6-Dinitro-1,3-dichlorobenzene的元素分析結果 39
表 4-3 4,6-Dinitro-1,3-benzenediamine的FTIR吸收峰
與振動形式對照表 41
表 4-4 4,6-Dinitro-1,3-benzenediamine的元素分析結果 41
表 4-5 1,2,4,5-Tetraaminobenzene tetrahydrochloride的FTIR
吸收峰與振動形式對照表 43
表 4-6 1,2,4,5-Tetraaminobenzene tetrahydrochloride的
元素分析結果 44
表 4-7 2-Sulfoterephthalic acid的FTIR吸收峰與
振動形式對照表 46
表 4-8 2-Sulfoterephthalic acid的元素分析結果 46
表 4-9 5-Hydroxy-1-pentylthiouronium chloride的FTIR
吸收峰與振動形式對照表 48
表 4-10 5-Hydroxy-1-pentylthiouronium chloride的
元素分析結果 48
表 4-11 1,5-Pentane sultone的FTIR吸收峰與振動形式對照表 49
表 4-12 sPBI的FTIR吸收峰與振動形式對照表 51
表 4-13 sPBI的元素分析結果 52
表 4-14 asPBI的FTIR吸收峰與振動形式對照表 53
表 4-15 asPBI的元素分析結果 54
表 4-16 sPBI-PS(Li+)的FTIR吸收峰與振動形式對照表 56
表 4-17 asPBI-PS(Li+)的FTIR吸收峰與振動形式對照表 58
表 4-18 asPBI-BS(Li+)的FTIR吸收峰與振動形式對照表 60
表 4-19 asPBI-P'S(Li+)的FTIR吸收峰與振動形式對照表 62
表 4-20 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 67
表 4-21 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
(50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 68
表 4-22 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 69
表 4-23 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 70
表 4-24 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
(25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 71
表 4-25 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 72
表 4-26 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(15:1) 之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 73
表 4-27 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
(15:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 74
表 4-28 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(15:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 75
表 4-29 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面
的導電度 80
表 4-30 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面
的導電度 81
表 4-31 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面
的導電度 82
表 4-32 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面
的導電度 83
表 4-33 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面
的導電度 84
表 4-34 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面
的導電度 85
表 4-35 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(15:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面
的導電度 86
表 4-36 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(15:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面
的導電度 87
表 4-37 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(15:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面
的導電度 88
表 4-38 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 89
表 4-39 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 90
表 4-40 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 91
表 4-41 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 92
表 4-42 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(15:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 93
表 4-43 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+) (50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 94
表 4-44 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+) (50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 95
表 4-45 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+) (50:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 96
表 4-46 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+) (25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 97
表 4-47 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+) (25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 98
表 4-48 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+) (25:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 99
表 4-49 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+) (15:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 100
表 4-50 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+) (15:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 101
表 4-51 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+) (15:1)之室溫電阻值、膜厚及平行膜面的導電度 102
表 4-52 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(50:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 108
表 4-53 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(50:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 109
表 4-54 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
(50:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 109
表 4-55 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 110
表 4-56 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
(25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 110
表 4-57 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 111
表 4-58 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(15:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 111
表 4-59 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
(15:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 112
表 4-60 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(15:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 112
表 4-61 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(15:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 115
表 4-62 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(50:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面
的導電度 115
表 4-63 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(50:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面
的導電度 116
表 4-64 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面
的導電度 116
表 4-65 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面
的導電度 116
表 4-66 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面
的導電度 117
表 4-67 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(15:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面
的導電度 117
表 4-68 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(15:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面
的導電度 118
表 4-69 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(15:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面
的導電度 118
表 4-70 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(50:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 119
表 4-71 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(50:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 119
表 4-72 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
(25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 120
表 4-73 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 120
表 4-74 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+) (50:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 121
表 4-75 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+) (50:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電 121
表 4-76 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+) (50:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 122
表 4-77 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+) (25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 122
表 4-78 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+) (25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 123
表 4-79 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+) (25:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 123
表 4-80 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+) (15:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 124
表 4-81 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+) (15:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 124
表 4-82 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+) (15:1)之室溫電阻值、膜厚及垂直膜面的導電度 125


圖 目 錄

圖 2-1 先進電解質的導電度與溫度關係圖 5
圖 2-2 雜環芳香族硬桿式PBX高分子的化學結構 6
圖 2-3 sPBI-PS硬桿式聚電解質分子結構 7
圖 2-4 sPBI-PS硬桿式聚電解質薄膜結構 8
圖 2-5 鉸鏈型硬桿式分子的主鏈示意圖 9
圖 2-6 sPBI-PS高分子形成離子通道的示意圖 10
圖 3-1 sPBI全共軛硬桿式高分子結構 18
圖 3-2 sPBI-PS(Li+)全共軛硬桿式聚電解質分子結構 19
圖 3-3 asPBI鉸鏈型硬桿式高分子結構 23
圖 3-4 asPBI-PS(Li+)鉸鏈型硬桿式共聚電解質分子結構 24
圖 3-5 asPBI-BS(Li+)鉸鏈型硬桿式共聚電解質分子結構 25
圖 3-6 asPBI-P'S(Li+)鉸鏈型硬桿式共聚電解質分子結構 25
圖 3-7 純化甲基磺酸(MSA)的裝置圖 27
圖 3-8 八點探針法示意圖 34
圖 4-1 4,6-Dinitro-1,3-dichlorobenzene的1H NMR圖譜 37
圖 4-2 4,6-Dinitro-1,3-dichlorobenzene的FTIR吸收光譜圖 38
圖 4-3 4,6-Dinitro-1,3-benzenediamine的1H NMR圖譜 40
圖 4-4 4,6-Dinitro-1,3-benzenediamine的FTIR吸收光譜圖 40
圖 4-5 1,2,4,5-Tetraaminobenzene tetrahydrochloride的
1H NMR圖譜 42
圖 4-6 1,2,4,5-Tetraaminobenzene tetrahydrochloride 的FTIR
吸收光譜圖 43
圖 4-7 2-Sulfoterephthalic acid的1H NMR圖譜 45
圖 4-8 2-Sulfoterephthalic acid的FTIR吸收光譜圖 45
圖 4-9 5-Hydroxy-1-pentylthiouronium chloride的1H NMR圖譜 47
圖 4-10 5-Hydroxy-1-pentylthiouronium chloride的FTIR
吸收光譜圖 47
圖 4-11 1,5-Pentane sultone的FTIR吸收光譜圖 49
圖 4-12 sPBI的1H NMR圖譜 50
圖 4-13 sPBI的FTIR吸收光譜圖 51
圖 4-14 asPBI的1H NMR圖譜 52
圖 4-15 asPBI的FTIR吸收光譜圖 53
圖 4-16 sPBI-PS(Li+)的1H NMR圖譜 55
圖 4-17 sPBI-PS(Li+)的FTIR吸收光譜圖 55
圖 4-18 asPBI-PS(Li+)的1H NMR圖譜 57
圖 4-19 asPBI-PS(Li+)的FTIR吸收光譜圖 57
圖 4-20 asPBI-BS(Li+)的1H NMR圖譜 59
圖 4-21 asPBI-BS(Li+)的FTIR吸收光譜圖 59
圖 4-22 asPBI-P'S(Li+)的1H NMR圖譜 61
圖 4-23 asPBI-P'S(Li+)的FTIR吸收光譜圖 61
圖 4-24 全共軛硬桿式高分子sPBI的對比黏度ηred與
固有黏度ηinh對濃度作圖 62
圖 4-25 鉸鏈型硬桿式高分子asPBI(50:1)的對比黏度ηred與
固有黏度ηinh對濃度作圖 63
圖 4-26 鉸鏈型硬桿式高分子asPBI(25:1)的對比黏度ηred與
固有黏度ηinh對濃度作圖 64
圖 4-27 鉸鏈型硬桿式高分子asPBI(15:1)的對比黏度ηred與
固有黏度ηinh對濃度作圖 65
圖 4-28 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 66
圖 4-29 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
(50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 67
圖 4-30 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 68
圖 4-31 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 69
圖 4-32 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
(25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 70
圖 4-33 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 71
圖 4-34 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(15:1)薄膜之電壓-電流關係圖 72
圖 4-35 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
(15:1)薄膜之電壓-電流關係圖 73
圖 4-36 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(15:1)薄膜之電壓-電流關係圖 74
圖 4-37 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質(50:1)薄膜之
三維空間展示圖 75
圖 4-38 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質(25:1)薄膜之
三維空間展示圖 76
圖 4-39 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質(15:1)薄膜之
三維空間展示圖 76
圖 4-40 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
薄膜之三維空間展示圖 77
圖 4-41 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)
薄膜之三維空間展示圖 78
圖 4-42 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
薄膜之三維空間展示圖 78
圖 4-43 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 79
圖 4-44 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 80
圖 4-45 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 81
圖 4-46 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 82
圖 4-47 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 83
圖 4-48 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 84
圖 4-49 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(15:1)薄膜之電壓-電流關係圖 85
圖 4-50 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(15:1)薄膜之電壓-電流關係圖 86
圖 4-51 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(15:1)薄膜之電壓-電流關係圖 87
圖 4-52 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 88
圖 4-53 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 89
圖 4-54 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 90
圖 4-55 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
(25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 91
圖 4-56 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(15:1)薄膜之電壓-電流關係圖 92
圖 4-57 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+) (50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 93
圖 4-58 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+) (50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 94
圖 4-59 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+) (50:1)薄膜之電壓-電流關係圖 95
圖 4-60 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+) (25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 96
圖 4-61 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+) (25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 97
圖 4-62 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+) (25:1)薄膜之電壓-電流關係圖 98
圖 4-63 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+) (15:1)薄膜之電壓-電流關係圖 99
圖 4-64 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+) (15:1)薄膜之電壓-電流關係圖 100
圖 4-65 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+) (15:1)薄膜之電壓-電流關係圖 101
圖 4-66 摻雜LiN(CF3SO2)2的鉸鏈型硬桿式共聚電解質(25:1)
薄膜之三維空間展示圖 102
圖 4-67 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質(25:1)薄膜之
三維空間展示圖 103
圖 4-68 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質(50:1)薄膜之
三維空間展示圖 103
圖 4-69 摻雜LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)
薄膜之三維空間展示圖 104
圖 4-70 摻雜LiCF3SO3的鉸鏈型硬桿式共聚電解質(50:1)薄膜之
三維空間展示圖 104
圖 4-71 摻雜LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)
(50:1)薄膜之室溫離子導電度量測圖 105
圖 4-72 鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(50:1)薄膜之
阻塞性電極的室溫交流阻抗圖 106
圖 4-73 摻雜1 wt. % LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(50:1)薄膜之阻塞性電極的
室溫交流阻抗圖 107
圖 4-74 摻雜5 wt. % LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(50:1)薄膜之阻塞性電極的
室溫交流阻抗圖 107
圖 4-75 摻雜10 wt. %LiClO4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-PS(Li+)(50:1)薄膜之阻塞性電極的
室溫交流阻抗圖 108
圖 4-76 鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(15:1)薄膜之
阻塞性電極的室溫交流阻抗圖 113
圖 4-77 摻雜1 wt. % LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(15:1)薄膜之阻塞性電極的
室溫交流阻抗圖 113
圖 4-78 摻雜7 wt. % LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(15:1)薄膜之阻塞性電極的
室溫交流阻抗圖 114
圖 4-79 摻雜10 wt. % LiBF4的鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-BS(Li+)(15:1)薄膜之阻塞性電極的
室溫交流阻抗圖 114
圖 4-80 全共軛硬桿式聚電解質sPBI-PS(Li+)薄膜橫截面之
SEM 電子顯微鏡觀察圖 126
圖 4-81 鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(50:1)薄膜
橫截面之SEM電子顯微鏡觀察圖 126
圖 4-82 全共軛硬桿式聚電解質sPBI-PS(Li+)薄膜正面之
廣角X光散射(WAXS)觀察圖 128
圖 4-83 鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(50:1)薄膜
正面之廣角X光散射(WAXS)觀察圖 129
圖 4-84 鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(15:1)薄膜
正面之廣角X光散射(WAXS)觀察圖 129
圖 4-85 全共軛硬桿式聚電解質sPBI-PS(Li+)薄膜橫截面之
廣角X光散射(WAXS)觀察圖 130
圖 4-86 全共軛硬桿式聚電解質sPBI-PS(Li+) 薄膜橫截面的
廣角X光散射強度 130
圖 4-87 鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(50:1)薄膜
橫截面之廣角X光散射觀察(WAXS)圖 131
圖 4-88 鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(50:1)薄膜
橫截面的廣角X光散射強度 131
圖 4-89 鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(15:1)薄膜
橫截面之廣角X光散射觀察(WAXS)圖 132
圖 4-90 鉸鏈型硬桿式共聚電解質asPBI-P'S(Li+)(15:1)薄膜
橫截面的廣角X光散射強度 132

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