Propiedades Eléctricas en Membranas de Complejos Electrolitos Poliméricos PVA-OH/LI2SO4/PEG400
Electrical Properties of Membranes Made with Polymer Electrolyte Complexes PVA-OH/LI2SO4/PEG400
Villegas, Edgar Arbey; Castillo, José Humberto; Bueno, Paulo Roberto
http://dx.doi.org/10.4322/polimeros.2014.028
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.24, n2, p.170-175, 2014
Resumen
Electrolitos poliméricos conductores de iones de litio, basados en alcohol de polivinilo (PVA-OH) complejado con la sal Li2SO4 y diferentes relaciones de porcentaje en peso de plastificante PEG400 fueron preparados por la técnica de solución utilizando agua desionizada como disolvente. El estudio FTIR confirma la formación del complejo polímero-sal. Las curvas de descomposición térmica obtenidas por termogravimetría (TGA) muestran que la estabilidad térmica de los electrolitos depende del porcentaje de plastificante. Un proceso de relajación es visible en el formalismo del módulo eléctrico, asociado con la dinámica de la transición vítrea, relajación-α. El máximo de cada pico se desplaza a frecuencias más altas cuando aumenta el plastificante, debido a una mejora de la movilidad dipolar en el origen de los movimientos cooperativos. La dependencia de la parte real de la conductividad eléctrica como función de la frecuencia exhibe una ley de potencias, esta variación es ajustada a la expresión Jonscher.
Palabras clave
Relajación dieléctrica, conductividad iónica, transición vítrea, baterías de ion litio.
Abstract
Lithium ion conducting polymer electrolytes based on polyvinyl Alcohol (PVA-OH) complexed with salt Li2SO4 and different weight percent ratios of PEG400 plasticizer have been prepared by solution cast technique using deionized water as solvent. The thermogravimetric analysis (TGA) showed that the thermal stability of the materials depended on the plasticizer content. The FTIR study confirmed the polymer– salt complex formation. The modulus spectra indicated the non-Debye nature of the material; a dominant relaxation process is visible being associated with the dynamic glass transition, relaxation-α. The maximum of each peak is shifted to higher frequencies as the plasticizer increases due to an enhancement of dipolar mobility in the origin of cooperative motions. A power law frequency dependence of the real part of the electrical conductivity is observed, which is characteristic of the effects of ion-ion and/or ion-chain correlations in ion motion. This variation is well fitted to a Jonscher′s expression.
Keywords
Electrical relaxation, ionic conductivity, glass transition, lithium ion batteries
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