Synteza i badanie nowych jonowo przewądzących polimerów.

In the framework of investigations several polymeric matrices in the form of semi-interpenetrating polymer networks (SIPN) have been synthesized aimed at using them as solid electrolytes in lithium-ion polymer batteries. Syntheses were conducted in form of radical cross-linking polymerizations of N-vinylformamide (NVF) with N,N′-methylenebisacrylamide or with divinylbenzene. The polymerizations were carried out in presence of linear olygomeric glycols PEG600 or PEG8000 dissolved in propylene carbonate, which simultaneously served as solvent for bis(trifluoromethane sulfone)imide lithium salt. The polymeric matrices were characterized by means of the of the following measurements: DSC, XRD, electrical conductivity and impedance spectroscopy. DSC results, corrected with those of XRD measurements, have evidenced that the lithium salt is acting in system as plasticizer contributing to its amorphousation. What is more, the confinement of PEG8000 in the network of PNVF has given the desired effect, i.e. the transformation of the crystalline structure into the amorphous one. Thus, the goal of the investigations focusing on preparing a solid polymeric electrolyte was achieved. In this polymeric solid lithium electrolyte no temperature induces changes are going on, the system is amorphous and macroscopic homogenous. The conductivity reaches the value of 10-4 S/cm.

W ramach badań zsyntezowano szereg polimerowych matryc w formie semi-przenikąjacych się sieci polimerowych z przeznaczeniem jako polimerowe elektrolity stałe w akumulatorach litowo-polimerowych. Syntezy prowadzono jako rodnikowe polimeryzacje sieciujące N-winyloformamidu (NVF) z N,N′-metylenobisakrylamidem lub diwinylobenzenem jako monomerami sieciującymi. W charakterze polimeru liniowego stosowano oligomeryczny glikol etylenowy PEG600 lub poli(glikol etylenowy) PEG8000. Polimeryzacje prowadzono w węglanie propylenu, który pełnił rolę rozpuszczalnika, także dla soli litowej bis(trifluorometylosulfon)imidu. Matryce polimerowe charakteryzowano w oparciu o wyniki pomiarów DSC, XRD, pomiary przewodnictwa i spektroskopię impedancyjną. Wyniki pomiarów DSC skorelowane z wynikami XRD wykazały, że stosowana sól litu pełni w układzie rolę plastyfikatora i tym samym przyczynia się do amorfizacji całego układu. Ponadto zamknięcie PEG8000 w sieci polimerowej PNVF dało zamierzony efekt, czyli zamianę formy krystalicznej na amorficzną. W ten sposób osiągnięto zamierzony cel badań uzyskując stały elektrolit polimerowy, w którym w zakresie temperatury użytkowania akumulatora litowo-polimerowego nie zachodzą żadne przemiany fazowe, układ jest amorficzny, makroskopowo jednorodny, a przewodnictwo osiąga poziom 10-4 S/cm.