Article Dans Une Revue Detritus Année : 2024

GEL POLYMER ELECTROLYTES ELABORATED BY UV-IRRADIATION FOR THE ECO-DESIGN OF LI-ION BATTERIES

Résumé

This study examines the chemical, thermal, and dielectric properties of gel polymer electrolytes (GPEs) based on poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA, average Mn=700 g/mol). GPEs were synthesized via a single-step UV-irradiation process, whereby PEGDA was mixed with varying concentrations of a commercial liquid electrolyte (1 M LiPF6 in EC/DEC 50/50 v/v) ranging from 0 to 60 wt%. The results of the infrared analysis indicated that the liquid electrolyte was successfully immobilized within the polymeric matrix. The thermally stable nature of the synthesized GPEs was confirmed across a wide temperature range (-40 to 90°C) through thermal analysis. Furthermore, dielectric measurements were conducted in a frequency range of 0.1 to 106 Hz, with a sinusoidal AC amplitude of 10 mV, from 20 to 100°C. The results demonstrated that the ionic conductivity of GPEs increased with the addition of liquid electrolyte. The GPEs prepared with 60 wt% liquid electrolyte exhibited a conductivity value of approximately 6.6x10-3 S/m at 30°C, which is consistent with the conductivity range reported in the literature.
Cette étude examine les propriétés chimiques, thermiques et diélectriques des électrolytes polymères gélifiés (GPE) à base de poly(éthylène glycol) diacrylate (PEGDA, Mn moyen = 700 g/mol). Les GPE ont été synthétisés par un processus d'irradiation UV en une seule étape, au cours duquel le PEGDA a été mélangé à des concentrations variables d'un électrolyte liquide commercial (1 M LiPF6 dans EC/DEC 50/50 v/v) allant de 0 à 60 % en poids. Les résultats de l'analyse infrarouge indiquent que l'électrolyte liquide a été immobilisé avec succès dans la matrice polymère. La nature thermiquement stable des GPE synthétisés a été confirmée dans une large gamme de températures (-40 à 90°C) par l'analyse thermique. En outre, des mesures diélectriques ont été effectuées dans une gamme de fréquences de 0,1 à 106 Hz, avec une amplitude sinusoïdale en courant alternatif de 10 mV, de 20 à 100°C. Les résultats ont montré que la conductivité ionique des GPE augmentait avec l'ajout d'électrolyte liquide. Les GPE préparés avec 60 % en poids d'électrolyte liquide présentaient une valeur de conductivité d'environ 6,6x10-3 S/m à 30°C, ce qui correspond à la gamme de conductivité rapportée dans la littérature.

Domaines

Matériaux

Dates et versions

hal-04806024 , version 1 (26-11-2024)

Identifiants

Citer

Ana Barrera, Corinne Binet, Imene Benabela, Philippe Supiot, Corinne Foissac, et al.. GEL POLYMER ELECTROLYTES ELABORATED BY UV-IRRADIATION FOR THE ECO-DESIGN OF LI-ION BATTERIES. Detritus, 2024, Detritus, 28, pp.135-140. ⟨10.31025/2611-4135/2024.19406⟩. ⟨hal-04806024⟩
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