ABSTRACT:Composites formed by combinations of polyethylene oxide (PEO) and sodium trifluoroacetate (CF 3 COONa) with different aluminum oxide (Al 2 O 3 ) concentrations were synthetized. Infrared (IR), Raman spectroscopy, X ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM) analyses, were performed to characterize the composites. Changes on the XRD intensity peaks, and variations in intensity and position of some peaks in Raman and IR spectroscopy were observed for different concentrations of added Al 2 O 3 . The decrease in the XRD peaks of the PEO when it is combined with the salt, revealed that crystallinity in polymer was reduced, being lower when the alumina is added. The increase in roughness root medium square (R RMS ) observed by AFM when Al 2 O 3 was added, agree with reduction in crystallinity observed with XRD studies. Changes in the structure of PEO showed in the absorption lines IR and Raman, due to addition of CF 3 COONa salt and Al 2 O 3 filler, have been attributed to the interactions between the electrolyte and the filler. RESUMEN:Se sintetizaron compósitos formados entre polióxido de etileno (PEO) y trifluoroacetato de sodio (PEO 10 CF 3 COONa) con diferentes concentraciones de óxido de aluminio (Al 2 O 3 ). Los compósitos fueron caracterizados por espectroscopía infrarroja (IR), espectroscopía Raman, difracción de rayos X (XRD) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Las combinaciones del electrolito sólido PEO 10 CF 3 COONa con diferentes concentraciones de Al 2 O 3 , mostraron cambios en la intensidad de los picos de XRD, así como cambios en la intensidad y posición de algunos picos de IR y Raman. El decrecimiento de los picos del PEO en XRD, cuando este fue combinado con la sal, reveló que la cristalinidad del polímero se redujo, siendo más baja cuando se le adicionó alúmina. Se observó un incremento en la raíz cuadrática media de la rugosidad (R RMS ) obtenida por microscopia de fuerza atómica cuando se adicionó Al 2 O 3. Este incremento está en concordancia con la reducción de la cristalinidad observada con estudios de XRD. Los cambios en la estructura del PEO mostrados en las líneas de absorción de IR y Raman, debidos a la adición de CF 3 COONa y Al 2 O 3 , fueron atribuidos a interacciones entre el electrolito y el relleno Al 2 O 3 .
Se prepararon membranas de Polivinil Difluoruro y Acido Hipofosforoso (PVDF/H3PO2) con diferentes concentraciones de ácido. Los resultados de calorimetría diferencial de barrido (DSC), presentan un escalón característico de la transición vítrea alrededor de 250 K. También se observan dos anomalías endotérmicas: una cercana a 357 K debido a la evaporación de agua, y otra cerca a los 422 K atribuida a la fusión de la fase cristalina del PVDF. Los análisis de Espectrometría de masas (MS) acoplado con Termogravimetría (TGA), revelan la posible presencia de moléculas de (C2H2O) y ácido fluorhídrico (HF), esto plantea la posibilidad de que el H3PO2 perdió un átomo de hidrógeno y se enlazó a la cadena polimérica del PVDF desplazando un átomo de flúor. Se evidencia la presencia de moléculas de agua a diferentes temperaturas, que sugiere la formación de agua superficial, interna y estructural en el sistema polímero-acido. Esta característica, hace que el sistema PVDF/H3PO2 sea propuesto como electrolito solido en celdas de combustible.
Objetivo: Este documento estudia los efectos del trifluoroacetato de litio (CF3 COOLi) al usarse en una matriz de Polifluoruro de vinilideno (PVDF) para mejorar la conductividad iónica para usarse como electrolito para dispositivos electroquímicos. Metodología: Para esto se prepararon membranas en diferentes combinaciones por el método de solución. Las muestras se caracterizaron por espectroscopía de impedancias entre temperaturas de 298 K y 373 K con el fin de identificar el comportamiento de la conductividad de acuerdo a la concentración. Resultados: Los gráficos de conductividad dc en función del inverso de la temperatura, muestran un comportamiento Vogel-Tammann-Fulcher (VTF) con pseudo-energías de activación entre 7.30 × 10-3 y 5.05 × 10-4 eV. Conclusiones: La máxima conductividad obtenida fue de 3.85 ×10-4 S cm-1 a temperatura ambiente para altas concentraciones de CF3 COOLi, siendo este valor comparable con resultados obtenidos en otros estudios.AbstractObjective: This paper studies the effects of lithium trifluoroacetate (CF3 COOLi) when used in a Polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane to improve its ionic conductivity for use as electrolyte for electrochemical devices. Method: CF3 COOLi/PVDF Ionic conductive membranes have been prepared by solution method. The samples were characterized by impedance spectroscopy (IS) with temperatures ranging from 298 K at 373 K. Results: The plots of conductivity with the inverse of temperature show an Vogel-Tamman-Fulcher (VTF) behavior, with pseudo activation energies between 7.30 × 10-3 y 5.05 × 10-4 eV. Conclusions: The higther conductivity (3.848 × 10-4 S cm-1) was obtain at room temperature to higth concentration of CF3 COOLi, this values is similarity with results from other documents.Palabras clave: Electrolito sólido, Membrana de compuesto CF3 COOLi/PVDF, Polímero iónicos electro-activos.
The addition of nanoparticles as fillers has a significant influence in modifying the dynamic conditions and avoiding crystallization in polymer composites. In this work, (PEO)4CF3COOLi electrolyte and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were used to prepare composites by a solution method. The formation of the new composite was evidenced by the experimental results obtained from DSC analysis and infrared spectroscopy (FTIR). The impedance spectroscopy analysis shows a notable decrease in the resistance, which is attributed to an interaction between the oxygen of the polymer and the Li+ cations of the salt, and the interactions between the electrolyte and the MWNTs. Values of dc conductivity of 8.42 × 10−4 S cm−1 at room temperature are obtained at a concentration of 2.0 wt.% MWCNT in the whole electrolyte. The results indicate that membranes can be used in technological devices such as batteries and gas or moisture sensors.
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