Study of advanced ion conducting polymers by relaxation, diffusion and spectroscopy NMR methods (2016)
- Authors:
- Autor USP: JARDóN ÁLVAREZ, DANIEL - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SMM
- Subjects: POLÍMEROS (MATERIAIS); MÉTODOS DE LIBERAÇÃO; RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
- Keywords: Chemical exchange; Diffusion; Difusão; Eletrólitos poliméricos; NMR; Polymer electrolytes; Relaxometria; Relaxometry; RMN; Troca química
- Language: Inglês
- Abstract: O avanço da tecnologia em baterias secundárias de íons lítio envolve o uso de polímeros condutores iônicos como eletrólitos, os quais representam uma solução promissora para obter baterias de maior densidade de energia e segurança. Polímeros condutores são formados através da dissolução de sais de lítio em uma matriz polimérica, como o poli(óxido de etileno) (PEO). Os íons de lítio estão localizados próximos aos oxigênios do PEO, de tal forma que seu movimento está correlacionado com a reorientação das cadeias poliméricas. Espectroscopia por Ressonância magnética nuclear (RMN), junto com medidas de difusão translacional e tempos de relaxação transversal (T2) contribuem para elucidar as estruturas e os processos dinâmicos envolvidos na condutividade iônica. Núcleos com diferente liberdade de movimentação podem ter tempos de T2 diferentes. Experimentos de T2xT2 permitem correlacionar sítios de diferentes propriedades dinâmicas. Neste trabalho, três diferentes polímeros condutores iônicos foram estudados. Primeiro, PEG foi dopado com 'LI''CL''O IND.4'. As propriedades dinâmicas dos íons lítio na fase amorfa foram estudadas com medidas de relaxometria por RMN do núcleo 'ANTPOT.7 LI'. Todas as razões de dopagem apresentaram dois T2 diferentes, indicando dos tipos de lítio com dinâmica diferente. A mobilidade, e consequentemente os tempos T2 aumentam com aumento da temperatura. Foi identificado que a dopagem fortemente influencia a dinâmica dos íons lítio, devido à redução da fase cristalina PEG e o aumento da polaridade na amostra. Um máximo local da mobilidade foi observado para y = 8. Com o experimento T2xT2 foram quantificadas as rações de troca entre os dois tipos de lítio. Segundo, o copolímero tribloco PS-PEO-PS dopado com LiTFSI foi analisado através de técnicas de RMN de estado sólidode alta resolução assim como através de medidas de relaxação de 'ANTPOT.7 LI'. Medidas de T1p e difusão de spin mostraram a influência da dopagem e da razão PS/PEO na mobilidade dos diferentes segmentos e nas distâncias interdomínio das fases lamelares. Terceiro, medidas de difusão através de estados de múltiplos quanta foram feitas em diesterato de polietileno glicol (PEGD) dopado com 'LI''CL''O IND.4'. Estados de triplo quantum foram criados no núcleo 'ANTPOT.7 LI', spin 3/2. Após garantir a eficiência das ferramentas desenvolvidas, foi possível obter coeficientes de difusão confiáveis
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2016
- Data da defesa: 11.08.2016
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ABNT
JARDÓN ÁLVAREZ, Daniel. Study of advanced ion conducting polymers by relaxation, diffusion and spectroscopy NMR methods. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-19102016-114611/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Jardón Álvarez, D. (2016). Study of advanced ion conducting polymers by relaxation, diffusion and spectroscopy NMR methods (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-19102016-114611/ -
NLM
Jardón Álvarez D. Study of advanced ion conducting polymers by relaxation, diffusion and spectroscopy NMR methods [Internet]. 2016 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-19102016-114611/ -
Vancouver
Jardón Álvarez D. Study of advanced ion conducting polymers by relaxation, diffusion and spectroscopy NMR methods [Internet]. 2016 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-19102016-114611/
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