Rabu, 20 Juni 2018

Polimer Elektrolit Padatan (Solid Polymer Electrolyte): PEO/PMMA + LiCF3So3

Polimer elektrolit padatan (Solid polymer electrolytes, SPEs)  telah dikenal sebagai material baru yang paling fleksibel, tahan bocor, dan ringan untuk pembuatan perangkat konduksi ion khususnya baterai isi ulang untuk peralatan elektrolit portabel. Polimer elektrolit padatan adalah kompleks polimer dengan kation dari garam dopant (pengisi) dan kebanyakan sangat amorf. Akan tetapi rendahnya konduktivitas ion pada suhu ruang membatasi penggunaannya pada beberapa aplikasi teknologi. Pada jenis elektrolit ini pergerakan rantai polimer adalah penting dalam transportasi ion. Oleh karena itu, pengetahuan bagaimana ion-ion dihubungkan dengan dinamika rantai polimer dari struktur kompleks polimer elektrolit padatan multifasa dan modifikasi pada strukturnya dengan metode preparasi untuk peningkatan konduktivitas ion adalah isu utama pada saat sekarang ini.  

Hingga saat ini, pekerjaan terbesar dalam progres material polimer elektrolit padatan dengan pilihan polimer dan garam logam alkali untuk meningkatkan konduktivitas ion yang tinggi (di atas 10^-5 S cm^-1) pada suhu ruang pada aplikasi perangkat realistis. Kebanyakan, kompleks berbahan matriks polietilena oksida (PEO) dengan variasi garam litium telah intens dilakukan pada bidang penelitian ini. PEO memiliki energi kisi yang rendah, suhu transisi gelas yang rendah, kemampuan untuk melarutkan garam logam alkali yang besar dan mudah membuat film fleksibel. Fakta-fakta ini membuatnya menjadi polimer masa depan pada preparasi polimer elektrolit padatan. Tetapi kekristalan dari PEO adalah kelemahan utama karena transport ion efektif hanya dicapai sepenuhnya pada medium amorf dari polimer host. Selain PEO, matriks poly(methylmethacrylate) (PMMA), yang mempunyai amorfitas lebih dari 96%, yang biasa diinginkan pada preparasi material polimer elektrolit padatan. Gugus fungsi C=O dari PMMA yang mendonasikan elektron aktif, dapat dengan mudah berkoordinasi dengan kation dari garam logam alkali, yang menghasilkan kompleks PMMA-garam. Meskipun PMMA ringan dengan transparasi yang tinggi, kuat dan stabil dimensi, tetapi rapuh menyebabkannya terbatas pada kesesuaiannya pada industri dan teknologi polimer elektrolit padatan berbahan PMMA.

Pada kemajuan material polimer elektrolit padatan, pekerjaan selanjutnya merupakan peningkatan elektrolit berbasis matriks PEO-PMMA untuk memperbaiki kelemahan dari polimer asal. Keuntungan dari blend ini adalah penambahan PEO dalam matriks PMMA menghasilkan peningkatan fleksibilitas dan mengurangi kerapuhan, sementara penambahan PMMA meningkatkan sifat amorf dari PEO. Sifat-sifat matriks blend PEO-PMMA  telah dikenal kesesuaiannya sebagai matriks blend terbaru untuk preparasi polimer elektrolit padatan.

adapted from "Role of preparation methods on structural and dielectric properties of plasticized polymer blend electrolytes; Correlation between ionic conductivity and dielectric parameter" by R.J. Sengwa and coworkers.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Karakterisasi Material Polimer: Studi Kasus Mikrokristalin Selulosa (MCC)

Untuk mempelajari stuktur dan sifat mikrokristalin selulosa (MCC), beberapa teknik telah banyak dilakukan peneliti. Analisis-analisis te...