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リサイクル可能な自己治癒性固体ポリマー電解質のための触媒のないダイナミックネットワーク

Brian B Jing, Christopher M Evans

    Journal of the American Chemical Society
    |November 20, 2019
    PubMed
    まとめ

    ダイナミックなポリマーネットワークは 固体電解質として有望です リチウムビス (トリフローロメタンスルフォニル) イミド (LiTFSI) の含有量を最適化することで,持続可能エネルギーアプリケーションの伝導性と自己回復特性が向上します.

    科学分野:

    • 材料科学
    • 電気化学
    • ポリマー化学

    背景:

    • ダイナミックな共性ポリマーネットワークは 再処理可能で自己修復性があります
    • 固体電解質としての応用は,イオン輸送と機械的安定性の最適化における課題のために制限されています.

    研究 の 目的:

    • ポリエチレン酸化物ベースのダイナミックなポリマーネットワークにおけるイオン輸送とネットワークダイナミクスに対するリチウムビスフローロメタンスルフォニルイミド (LiTFSI) 塩濃度の影響を調査する.
    • 持続可能な固体電解質としてこれらのダイナミックなネットワークの可能性を評価する.

    主な方法:

    • ポリエチレン酸化物基のポリマーネットワークを合成し,LITFSI濃度が変化する.
    • イオン伝導性を測定するための電気化学阻力スペクトロスコーピー.
    • 機械的性質を特徴付けるためのレオロギー測定 (シア・モジュール,ストレス・リラクゼーション)
    • 再処理能力と自己治癒能力の評価

    主要な成果:

    • 最適なLiTFSI濃度でイオン伝導性は最大3. 5 × 10−4 S/cmに達した.
    • LiTFSIの濃度は機械的性質に大きく影響し,シア・モジュールは1~10MPa,ストレス・リラクゼーションは2桁の大きさで変化する.

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  • ネットワークは効率的な溶解と治癒を示し,損傷後の伝導性を回復しました.

    • 結論:

    • ダイナミックなポリマーネットワークは,重要なイオン伝導性を達成するためにLiTFSIでカスタマイズすることができます.
    • これらの材料は 調節可能な機械的特性と 優れた自己修復能力を持ち 固体電解質の用途には不可欠です
    • これらのネットワークは再処理可能で自己回復性があり,エネルギー貯蔵装置の持続可能な固体電解質としての可能性を強調しています.