結晶および無形配列で定義されたペプトイドブロックコポリマー電解質における形態学-伝導性の関係

科学分野:

• 材料科学 材料科学とは
• ポリマー化学のポリマー化学について
• 電気化学 電気化学について

背景:

• リチウムイオンを伝導するポリマーは,充電可能なリチウム電池にとって不可欠です.
• イオン輸送は,通常,無形なゴムのようなポリマーのセグメンタル運動に起因する.

研究 の 目的:

• アモルフォのポリマー領域と結晶のポリマー領域の両方でリチウムイオン伝導性を調査する.
• 異なる物質状態の化学的に類似したポリマーブロックにおけるイオン輸送を比較する.

主な方法:

• サブモノマー固体相合成を用いたシーケンス定義のディブロックコポリペプトイドの合成.
• 2つの類似のコポリペプトイドを製造し,同等の導電性ブロックが,異なる無形 (pNeh) と結晶 (pNdc) の非導電性ブロックを持つ.
• 自己組み立てにより,ラメラー形状に組み合わされ,異なる無形および結晶の導電領域を作成します.

主要な成果:

• エチレンオキシを含むドメインは,無形または結晶であることにかかわらず,比較可能なリチウムイオン伝導性を示した.
• 導電ブロック (pNte) は,片方のコポリペプトイドでは無形であり,もう片方のコポリペプトイドでは結晶であり,直接比較が可能であった.
• この研究は,異なった結晶性を持つ類似したポリマー領域におけるイオン輸送を研究するためのプラットフォームを成功裏に作成しました.

結論:

• ポリマードメインの物質の状態 (アモルフォス対結晶) は,リチウムイオン伝導性に大きな影響を与えない.
• この発見は,リチウム電池用のポリマー電解質におけるイオン輸送機構の従来の理解に挑戦しています.