Сonductivity of the PVA-PTC-LiClO4 polymer electrolyte
Электропроводность полимерного электролита ПВС-ПТК-LiClO4

K.Sh. Rabadanov, Analytical Center for Collective Use of the Dagestan Scientific Center RAS, M.M. Gafurov, M.A. Akhmedov, N.S. Shabanov, S.I. Suleimanov, A.B. Isaev, Analytical Center for Collective Use of the Dagestan Scientific Center RAS, Analytical Center for Collective Use of the Dagestan Scientific Center RAS, Dagestan State University, Analytical Center for Collective Use of the Dagestan Scientific Center RAS, Dagestan State University (+3 others)
2019 HERALD of Dagestan State University  
Электропроводность полимерного электролита ПВС-ПТК-LiClO 4 1 Аналитический центр коллективного пользования ДНЦ РАН; Россия, 367032, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 45; rksh83@mail.ru 2 Дагестанский государственный университет; Россия, 367001, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 43а; shabanov.nabi@yandex.ru В последнее время увеличился объем научных исследований полимерных электролитов. Данный интерес обусловлен тем, что литий-ион-полимерные электролиты позволяют создавать безопасные твердотельные
more » ... е твердотельные устройства любой формы и любого размера с высокими показателями удельной энергии. Основным недостатком полимерных электролитов является их низкая ионная проводимость при температуре 20 °С и ниже. Данное явление обусловлено увеличением кристалличности, поскольку локальная релаксация и сегментарное движение полимерной цепи, допускающее транспорт ионов Li + , возможно только в аморфном состоянии. На сегодняшний день уже применяют подходы, связанные с включением инертных наполнителей на основе оксидов TiO 2 , SiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 и пластификаторов на основе апротонных, полярных, высококипящих растворителей в полимерную матрицу. Пластификация является одним из традиционных способов снижения кристалличности и увеличения содержания аморфной фазы в полимерных электролитах. Среди исследованных ранее наполнителей материалы на основе диоксида титана являются наиболее оптимальными в качестве добавки для увеличения ионной проводимости. В данной работе представлен новый метод получения полимерного электролита на основе поливинилового спирта (ПВС) с использованием пероксотитанового комплекса (ПТК) в качестве наполнителя и диметилсульфоксида (ДМСО) в качестве пластифицирующего агента. Электрометрические исследования с помощью импедансной спектроскопии позволили определить объемное удельное сопротивление электролита, которое составило 9,3 кОм/см при комнатной температуре. Увеличение температуры электролита приводит к снижению сопротивления до 0,7 кОм/см при 100 °C. Характер увеличения электропроводности полимерного электролита свидетельствует о наличии двух механизмов проводимости в объеме полимерной матрицы, подробное описание которых дается в работе. Ключевые слова: полимерный электролит, поливиниловый спирт, пероксотитановый комплекс, импеданс, электропроводность, энергия активации. Введение Растущий спрос на литий-ионные батареи, применяемые в различных приложениях, начиная с мобильных телефонов и электрооптических устройств и заканчивая гибридными электромобилями, порождает большой интерес исследователей к разработке ионопроводящих твердых электролитов [1-6]. Для повышения срока службы и термической стабильности литий-ионных батарей производители все чаще приходят к необходимости замены жидких полимерных электролитов на твердые, которые отличаются рядом преимуществ, такими как отсутствие утечки электролита, малый вес, гибкая геометрия, простота изготовления рулонов и повышенная безопасность [6] . Полимерные электролиты на основе высокомолекулярного полиэтиленоксида (ПЭО), содержащие
doi:10.21779/2542-0321-2019-34-2-98-104 fatcat:4twvg2x5uraydfffzwms5vi6za