Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure and lithium transport phenomena in a new tripodand-grafted polysiloxane

Walkowiak M., Waszak D., Osińska-Broniarz M., Gierczyk B.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 4

294-301

EN

New polymeric host for Li+ cation-conducting polymer electrolytes has been described. Poly(methyl(2-tris(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)silyl)ethyl)siloxane) trimethylsilyl terminated, average molecuar weight 19 100, has been synthesized by catalytic hydrosilylation reaction between a polysiloxane and appropriate vinyl-functionalized tripodand-type silane. On the basis of the obtained macromolecule a flexible polymer electrolyte membrane has been prepared by dissolving appropriate amount of lithium salt (LiPF6) in the polymer matrix. Relation between the molecular structure and lithium cation conduction mechanism has been studied and discussed in terms of temperature dependence of specific conductivity and lithium cation transport number. The issue of decoupling of cationic mobility from polymer segmental motions has been addressed and discussed on the basis of solid state 7Li NMR measurements.

PL

Zbadano właściwości zsyntetyzowanego nowego typu polimerowego elektrolitu z mechanizmem przewodzenia opartym na kationach litu. Na drodze katalitycznej hydrosililacji, przy użyciu polisiloksanu i trójpodandu krzemowego z grupą winylową otrzymano poli(2-tris(2-(2-metoksyetoksy)etyloksy)sililoetylo)metylosiloksan o średnim ciężarze cząsteczkowym 19 100. W wyniku rozpuszczenia w wytworzonej matrycy polimerowej soli litu (LiPF6) uzyskano elastyczne membrany elektrolitowe. Określano zależność właściwości elektrochemicznych oraz mechanizmu przewodnictwa jonowego od struktury kompleksu polimer-sól litu. Na podstawie pomiarów 7Li NMR rozważono problem braku sprzężenia dynamiki łańcucha polimerowego i dynamiki kationu litu. Struktura molekularna zsyntezowanego związku zawiera centra trójpodandowe przyłączone do polisiloksanowego łańcucha głównego (rys. 1). Polimer wykazuje strukturę amorficzną ze słabo zaznaczoną przemianą szklistą w temperaturze z zakresu 10-20 °C (rys. 2, 3). Zależność logarytmu przewodnictwa od odwrotności temperatury, wyznaczona dla kompleksu polimer-sól litu, ma przebieg prostoliniowy, co sugeruje nietypowy dla polieterowych elektrolitów polimerowych mechanizm przewodnictwa, oraz brak sprzężenia pomiędzy ruchami termicznymi segmentów polimerowych a transportem jonowym (rys. 4). Liczba przenoszenia kationu litu jest stosunkowo duża, co wskazuje na znaczną ruchliwość kationu Li+ (rys. 5). W celu dokładniejszej oceny dynamiki kationu wykonano 7Li NMR uzyskanego kompleksu w szerokim zakresie temperatury i określono zależność szerokości piku od temperatury (rys. 6). Zależność ta nie wykazuje charakterystycznego przegięcia w temperaturze przemiany szklistej, co potwierdza przypuszczenie o braku sprzężenia dynamiki polimeru z dynamiką kationu. Ponadto zaobserwowano rozszczepienie piku NMR poniżej temperatury ok. -30 °C, co przypisano dwóm odmiennym koordynacjom kationu przez eterowe atomy tlenu. Badania pozwoliły na zaproponowanie nowego typu mechanizmu transportu litu w polimerze, charakterystycznego dla obecności zorganizowanych centrów podandowych (rys. 7, schemat A). Otrzymany polimer jest interesującym przykładem przewodzącej matrycy dla kationów i może stanowić podstawę do wytwarzania wysokoprzewodzących elektrolitów polimerowych do akumulatorów litowych.

2

Ionic conductivity of polymer electrolytes comprising acrylonitrile-butyl acrylate copolymer and a lithium salt

Łasińska A., Dygas J.R., Krok F., Marzantowicz M., Florjańczyk Z., Tomaszewska A., Zygadło-Monikowska E.

Materials Science Poland

|

2006

|

Vol. 24, No. 1

187--194

EN

New polymer electrolytes were prepared by mixing random copolymers of acrylonitrile and butyl acrylate (poly(AN-co-BuA)) with lithium bis(trifluoromethanesulfone) imide (LiTFSI). Electrical properties were studied by the impedance spectroscopy. The glass transition temperature was studied by DSC. Presented results concern a broad range of compositions, from a pristine copolymer to the system with 98 wt. % of salt. Correlation was established between the glass transition temperature, ionic conductivity, and salt content in the system. Mixtures of poly(AN-co-BuA) and LiTFSI exhibit much lower glass transition temperatures than the parent copolymer. Effects of ageing were observed for electrolytes with high salt content.

3

In-situ study of the influence of crystallization on the ionic conductivity of polymer electrolytes

Marzantowicz M., Dygas J.R., Krok F., Zygadło-Monikowska E., Florjańczyk Z.

Materials Science Poland

|

2006

|

Vol. 24, No. 1

195--203

EN

Simultaneous impedance measurements and optical observations of polymer electrolytes were conducted in an automated experimental setup, combining an impedance analyser, polarizing microscope with a heating stage and a digital camera. The polymer film was placed between glasses with indium tin oxide conductive layers, forming a transparent cell mounted in a custom-designed holder, which preserved an argon atmosphere. Results of in-situ studies for various compositions of poly(ethylene oxide) (PEO) with LiN(CF3SO2)2 salt (LiTFSI), as well as pure PEO, are presented. In the investigated systems, crystallization had a strong impact on ionic conductivity. It was found that the initial growth of crystalline structures caused only a small fraction of the total decrease of conductivity. A large decrease in conductivity was observed during the second stage of crystallization, when no significant changes in microscope picture were observed. In pure PEO and the PEO:LiTFSI 6:1 system, a dense crystalline structure developed, resulting in a decrease in conductivity of over two orders of magnitude. In dilute PEO:LiTFSI systems, a "loose" structure was formed, with amorphous areas preserved between crystallites, and conductivity decreased by only a factor of about 6.

4

Polymer Electrolyte Based on Ionic Liquid (EMIm)3PO4 as an Electrolyte for Electrochemical Capacitors

Lewandowski A., Świderska A.

Polish Journal of Chemistry

|

2004

|

Vol. 78 / nr 9

1371-1378

EN

A series of polymer electrolytes, based on ionic liquid (EMIm)3PO4, and the polymers PAN, PVdF, PVdF-HFP, PVA and PEO were prepared as thin-foils, using the casting technique. The composite electrolytes showed conductivity at a level of ca. 10 mS/cm, apart from the system PEO-(EMIm)3PO4. The electrochemical stability window of the electrolytes based on PAN, PVdF and PVdF-HFP, as determined at the glassy carbon, was at a level of ca. 4V. The solid electrolytes polymer-(EMIm)3PO4 were applied in a series of double-layer capacitors. The specific capacity expressed versus the active carbon mass was at a very high level of 230 F/g (for an activated carbon powder with a specific surface area of ca. 2600 m2/g). Good specific conductivity, a broad electrochemical stability window and very high specific capacity suggest that the polymer-(EMIm)3PO4 composites are good candidates for application in double layer capacitors.

5

Half-liquid electrolyte in the abrasive flow machining.

Dąbrowski L., Marciniak M.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2003

|

Vol. 27, nr 3

35-44

EN

The investigations of polymer electrolytes with non organic fillers applied in the Abrasive Flow Machining (AFM) are presented in this paper. A flow of cations and anions is discussed for half-liquid electrolyte. The influence of electrolyte flow velocity on the current density is estimated for constant inter-electrode gap value and constant voltage. The results of the anode surface roughness measurements are also placed in this paper.

PL

Wspomaganie obróbki przetłoczno-ściernej procesem elektrochemicznym (ECM) umożliwiają polimerowe elektrolity. Przewodnictwo jonowe polimerowych elektrolitów jest wielokrotnie mniejsze od przewodnictwa elektrolitów stosowanych w ECM. Dodawanie wypełniaczy nieorganicznych w postaci materiałów ściernych do tych elektrolitów powoduje dalsze zmiejszenie przewodności. Z tego względu szczelina międzyelektrodowa, przez którą przepływa elektrolit polimerowy, musi mieć mały wymiar. To z kolei zwiększa opory przepływu polimerowego elektrolitu, który ma konsystencję półpłynnej pasty. Istotną rolę odgrywają również właściwości reologiczne takich past ze względów użytkowych. W przeprowadzonych badaniach wygładzania powierzchni płaskich i zaokrąglania ostrych krawędzi wykorzystano polimerowe elektrolity w postaci polimerowych żeli oraz hydrożeli na bazie akryloamidu.

6

Chemical Capacitor Based on Activated Carbon Powder and Poly(vinyl alcohol)-H2SO4 Proton Conducting Polymer Electrolyte

Lewandowski A., Galiński M.

Polish Journal of Chemistry

|

2001

|

Vol. 75, nr 12

1913-1920

EN

A totally solid state electric double layer capacitor was fabricated using a PVA-H2SO4-H2O polymer electrolyte and activated carbon powder (ACP) as an electrode material. The polymer electrolyte served both as a separator as well as a binder of carbon powder. The PVA-H2SO4-H2O (separator) as well as PVA-H2SO4-H20-ACP foils were prepared by the solution cast technique. The electric performance of the capacitors was investigated by cyclic voltammetry, galvanostatic charging/discharging and impedance spectroscopy. The prototype capacitors were assembled by contacting three foils (electrode + electrolyte + electrode) having a thickness of ca. 1.5-2 mm, a diameter of 1.8 cm and a capacity of ca. 0.6-1.5 F. The specific capacitance of ACP was estimated to be of ca. 130 F/g.