English version

Formularz logowania

zarejestruj się


Drukuj

K. Szwarc-Rzepka, M. Walkowiak, M. Osińska-Broniarz, M. Dutkiewicz, H. Maciejewski, T. Jesionowski

Otrzymywanie i zastosowanie funkcjonalizowanych napełniaczy hybrydowych

SiO2/F-SF POSS w żelowych elektrolitach polimerowych

Polimery 2013, nr 10, 748


DOI: dx.doi.org/10.14314/polimery.2013.748

Streszczenie

Metodą odparowania rozpuszczalnika wytwarzano układy hybrydowe SiO2/POSS. Do modyfikacji powierzchni krzemionki uwodnionej lub otrzymanej techniką emulsyjną zastosowano oktakis(dimetylosiloksy-1,1',2,2',3,3',4,4'-oktafluoropentyloksypropylo) oktasilseskwioksan (F-SF POSS). Efektywność modyfikacji napełniaczy potwierdzano przy użyciu spektroskopii w podczerwieni (FT-IR) oraz jądrowego rezonansu magnetycznego (29Si oraz 13C CP MAS NMR). Określano parametry struktury porowatej wytworzonych napełniaczy hybrydowych, takie jak: powierzchnia właściwa BET, średnica oraz objętość porów. Układy hybrydowe poddano ponadto analizie dyspersyjnej (metodą nieinwazyjnego wstecznego rozproszenia światła — NIBS) oraz morfologicznej (za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej TEM). Otrzymane modyfikowane napełniacze zastosowano jako dodatek do żelowych elektrolitów polimerowych. Elektrolity żelowe uzyskano na drodze aktywacji suchych membran kompozytowych w ciekłym roztworze soli litu. Badania elektrochemiczne obejmowały pomiary przewodnictwa właściwego techniką spektroskopii impedancyjnej w szerokim zakresie temperatury oraz wyznaczenie okien potencjałowych techniką liniowej woltametrii cyklicznej. Dodatek kompozytów POSS wpływa korzystnie na transport kationów litu, zwiększając przewodnictwo żeli na bazie PVdF/HFP w temperaturze pokojowej o ponad jeden rząd wielkości. Obserwowany wzrost przewodnictwa jest słabo skorelowany z ich zdolnością do absorpcji fazy ciekłej. Stabilność anodowa żeli rośnie nieznacznie w wyniku dodania napełniaczy POSS do membran PVdF/HFP. Badane napełniacze wykazują obiecujące właściwości w kontekście przyszłych prac badawczo-rozwojowych nad nowatorskimi elektrolitami stałymi do akumulatorów litowych o zwiększonym poziomie bezpieczeństwa.


Słowa kluczowe: wielościenne oligomeryczne silseskwioksany (POSS), SiO2, żelowe elektrolity polimerowe


e-mail: Teofil.Jesionowski@put.poznan.pl

K. Szwarc-Rzepka, M. Walkowiak, M. Osińska-Broniarz, M. Dutkiewicz, H. Maciejewski, T. Jesionowski (1.14 MB)
Otrzymywanie i zastosowanie funkcjonalizowanych napełniaczy hybrydowych SiO2/F-SF POSS w żelowych elektrolitach polimerowych