基于植物的3D打印凝聚合物电解质的电气,热和结构特性,用于未来的电化学应用
Muhammad Afiq Hazizi Mahamood1, Muhammad Faishal Norjeli1, Ahmad Adnan Abu Bakar1
1SMART RG, Faculty of Science and Technology, Universiti Sains Islam Malaysia, Bandar Baru Nilai, Nilai 71800, Negeri Sembilan, Malaysia.
Polymers
|December 23, 2023
概括
这项研究使用3D打印开发了基于植物的凝聚合物电解质 (GPE). 最佳的20%重量%的甲酸度为电化学应用提供了高离子导电性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 凝聚合物电解质 (GPEs) 对于先进的电化学设备至关重要.
- 开发可持续和高性能电解质是一个持续的研究挑战.
- 植物性材料为电解质制造提供了一个有前途的替代品.
研究的目的:
- 通过立体石法 (SLA) 3D打印,制备和表征一种新的植物性树脂凝聚合物电解质 (GPE).
- 调查甲 (LiClO4) 度对GPE电气和结构性能的影响.
- 评估开发的GPE对未来电化学应用的适用性.
主要方法:
- 立体石刻 (SLA) 3D打印被用于GPE制造.
- 福里埃变换红外光谱法 (FTIR) 用于确认植物性树脂与LiClO4.4之间的复合.
- 场辐射扫描电子显微镜 (FESEM) 用于分析GPEs的微观结构.
- 进行了室温导电性和转移数测量.
主要成果:
- FTIR分析证实了聚合物和LiClO4之间的复合,功能组的变化表明了这一点.
- 含有20%重量的LiClO4 (S20) 的GPE表现出最高的室温离子导电率 (3.05 × 10−3 S cm−1).
- FESEM图像显示S20中的微孔形成较大,与更高的自由离子流动性和导电性相关.
- 转移数测量突出了离子流动性在电解质性能中的重要作用.
结论:
- 植物性树脂GPE成功地结合了LiClO4,证明了可调节的电特性.
- 电解质S20实现了高离子导电性和离子移动性,适合电化学应用.
- 3D打印提供了一种可行的方法来制造定制的基于植物的GPEs.
