Methacrylate Single-Ion Conducting Block Copolymers: Effect of the Chemical Structure on Conductivity and Morphological Organization

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

A series of novel anionic block copolymers, in which the neutral block is formed by 2-phenylethyl methacrylate (PEM) and the ionic block is prepared via statistical copolymerization of lithium 1-[3-(methacryloyloxy)-propylsulfonyl]-1-(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiM) and methyl ether of poly(ethylene glycol) methacrylate (PEGM) have been synthesized. The effects of chemical structure, composition, and molecular mass of the blocks on ionic conductivity and thermal properties of the poly[PEM–block–(LiM–stat–PEGM)] block copolymers have been investigated. It has been found by means of small-angle X-ray scattering that the introduction of a small fraction of the lithium-containing units (~7 mol %) in the structure of neutral poly[PEM–block–PEGM] copolymer leads to microphase separation and ordering of the system. Combined small-angle X-ray scattering and atomic force microscopy data have evidenced the formation of lamellar structure with the interplanar distance of d ~ 28 nm.

Sobre autores

E. Lozinskaya

A.N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences (INEOS RAS)

Email: helloz@ineos.ac.ru
119334, Moscow, Russia

D. Ponkratov

A.N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences (INEOS RAS)

Email: helloz@ineos.ac.ru
119334, Moscow, Russia

A. Shaplov

Luxembourg Institute of Science and Technology

Email: helloz@ineos.ac.ru
L-4362, Esch-sur-Alzette, Luxembourg

I. Malyshkina

Department of Physics, Moscow State University (MSU)

Email: helloz@ineos.ac.ru
119991, Moscow, Russia

D. Streltsov

Enikolopov Institute of Synthetic Polymer Materials, Russian Academy of Sciences

Email: helloz@ineos.ac.ru
117393, Moscow, Russia

A. Bakirov

Enikolopov Institute of Synthetic Polymer Materials, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: helloz@ineos.ac.ru
117393, Moscow, Russia

Bibliografia

  1. Armand M., Axmann P., Bresser D., Copley M., Edström K., Ekberg Ch., Guyomard D., Lestriez B., Nov’ak P., Petranikova M., Porche W., Trabesinger S., Wohlfahrt-Mehrens M., Zhang H. // J. Power Sources. 2020. V. 479. P. 228708.
  2. Manthiram A. // Nat. Commun. 2020. V. 11. P. 1550.
  3. Zhang H., Li Ch., Piszcz M., Coya E., Rojo T., Rodriguez-Martinez L.M., Armand M., Zhou Z. // Chem. Soc. Rev. 2017. V. 46. № 3. P. 797
  4. Ibrahim H., Ilinca A., Perron J. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2008. V. 12. № 5. P. 1221.
  5. Xu K. // Chem. Rev. 2004. V. 104. № 10. P. 4303.
  6. Hammami A., Raymond N., Armand M. // Nature. 2003. V. 424. № 6949. P. 635.
  7. Voropaeva D.Yu., Novikova S.A., Yaroslavtsev A.B. // Russ. Chem. Rev. 2020. V. 89. № 10. P. 1132.
  8. Jiang Y., Yan X., Ma Zh., Mei P., Xiao W., You Q., Zhang Y. // Polymers. 2018. V. 10. № 11. P. 1237.
  9. Forsyth M., Porcarelli L., Wang X., Goujon N., Mecerreyes D. // Acc. Chem. Res. 2019. V. 52. № 3. P. 686.
  10. Fergus J.W. // J. Power Sources. 2010. V. 195. № 15. P. 4554.
  11. Sua T.-T., Le J.-B., Ren W.-F., Zhang Sh.-J., Yuan J.-M., Wang K., Shao Ch.-Y., Li J.-T., Sun Sh.-G., Sun R.-C. // J. Power Sources. 2022. V. 521. P. 230949.
  12. Mauger A., Julien C.M., Goodenough J.B., Zaghib K. // J. Electrochem. Soc. 2020. V. 167. № 7. P. 070507.
  13. Chen G., Niu Ch., Chen Y., Shang W., Qu Y., Du Zh., Zhao L., Liao X., Du J., Chen Y. // Solid State Ionics. 2019. V. 341. P. 115048.
  14. Bouchet R., Maria S., Meziane R., Aboulaich A., Lienafa L., Bonnet J.-P., Phan T.N.T., Bertin D., Gigmes D., Devaux D., Denoyel R., Armand M. // Nat. Mater. 2013. V. 12. P. 452.
  15. Zhang Y., Lim C.A., Cai W., Rohan R., Xu G., Sun Y., Cheng H. // RSC Adv. 2014. V. 4. № 83. P. 43857.
  16. Jangu C., Savage A.M., Zhang Z., Schultz A.R., Madsen L.A., Beyer F.L., Long T.E. // Macromolecules. 2015. V. 48. № 13. P. 4520.
  17. Long L., Wang Sh., Xiao M., Meng Y. // J. Mater. Chem. A. 2016. V. 4. № 26. P. 10038.
  18. Ma Q., Zhang H., Zhou C., Zheng L., Cheng P., Nie J., Feng W., Hu Y.-S., Li H., Huang X., Chen L., Armand M., Zhou Z. // Angew. Chem. Int. Ed. 2016. V. 55. № 7. P. 2521.
  19. Elmore C.T., Seidler M.E., Ford H.O., Merrill L.C., Upadhyay S.P., Schneider W.F., Schaefer J.L. // Batteries. 2018. V. 4. № 2. P. 28.
  20. Zhang M., Yu S., Mai Y., Zhang Sh., Zhou Y. // Chem. Commun. 2019. V. 55. P. 6715.
  21. Zhang B., Zheng C., Sims M.B., Bates F.S., Lodge T.P. // ACS Macro Lett. 2021. V. 10. P. 1035.
  22. Shim J., Bates F.S., Lodge T.P. // Nat. Commun. 2019. V. 10. P. 2108.
  23. Pantazidis C., Andreou S., Nikolakakou G., Glynos E., Sakellariou G. // Polym. Chem. 2022. V. 13. № 14. P. 1997.
  24. Lingua G., Grysan P., Vlasov P.S., Verge P., Shaplov A.S., Gerbaldi C. // Macromolecules. 2021. V. 54. P. 6911.
  25. Lozinskaya E.I., Ponkratov D.O., Malyshkina I.A., Grysan P., Lingua G., Gerbaldi C., Shaplov A.S., Vygodskii Y.S. // Electrochim. Acta. 2022. V. 413. P. 140126.
  26. Porcarelli L., Shaplov A.S., Bella F., Nair J.R., Mecerreyes D., Gerbaldi C. // ACS Energy Lett. 2016. V. 1. № 4. P 678.
  27. Porcarelli L., Shaplov A.S., Salsamendi M., Nair J.R., Vygodskii Y.S., Mecerreyes D., Gerbaldi C. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2016. V. 8. № 16. P 10350.
  28. Porcarelli L., Aboudzadeh M.A., Rubatat L., Nair J.R., Shaplov A.S., Gerbaldi C., Mecerreyes D. // J. Power Sources. 2017. V. 364. P. 191.
  29. Sadoway D.R. // J. Power Sources. 2004. V. 129. P. 1.
  30. Chen T.-L., Sun R., Willis C., Morgan B.F., Beyer F.L., Elabd Y.A. // Polymer. 2019. V. 161. P. 128.
  31. Bouchet R., Phan T.N.T., Beaudoin E., Devaux D., Davidson P., Bertin D., Denoyel R. // Macromolecules. 2014. V. 47. № 8. P. 2659.
  32. Singh M., Odusanya O., Wilmes G.M., Eitouni H.B., Gomez E.D., Patel A.J., Chen V.L., Park M.J., Fragouli P., Iatrou H., Hadjichristidis N., Cookson D., Balsara N.P. // Macromolecules. 2007. V. 40. № 13. P. 4578.
  33. Chen T.-L., Lathrop P.M., Sun R., Elabd Y.A. // Macromolecules. 2021. V. 54. № 18. P. 8780.
  34. Abetz V., Goldacker T. // Macromol. Rapid Commun. 2000. V. 21. № 1. P. 16.
  35. Matsen M.W., Thompson R.B. // J. Chem. Phys. 1999. V. 111. № 15. P. 7139.
  36. Ye Y., Choi J.-H., Winey K.I., Elabd Y.A. // Macromolecules. 2012. V. 45. № 17. P. 7027.
  37. Weber R.L., Ye Y., Schmitt A.L., Banik S.M., Elabd Y.A., Mahanthappa M.K // Macromolecules. 2011. V. 44. № 14, 5727.
  38. Moad G., Rizzardo E., Thang S.H. // Aust. J. Chem. 2012. V. 65. № 8. P. 985.
  39. Moad G., Rizzardo E., Thang S.H. // Mater. Matters. 2010. V. 5. № 1. P. 2.
  40. Perrier S. // Macromolecules. 2017. V. 50. № 19. P. 7433.
  41. Keddie D.J. // Chem. Soc. Rev. 2014. V. 43. № 2. P. 496.
  42. Chernikova E.V., Sivtsov E.V. // Polymer Science B. 2017. V. 59. № 2. P. 117.
  43. Osada I., deVries H., Scrosati B., Passerini S. // Angew. Chem. Int. Ed. 2016. V. 55. № 2. P. 500.
  44. Sinha K., Wang W., Winey K.I., Maranas J.K. // Macromolecules. 2012. V. 45. № 10. P. 4354.
  45. Ярмоленко О.В., Хатмуллина К.Г. // Альтернативная энергетика и экология. 2010. Т. 3. № 83. С. 59.
  46. Nečas D., Klapetek P. // Cent. Eur. J. Phys. 2012. V. 10. № 1. P. 181.
  47. Lowe A.B. // Polymer. 2016. V. 106. P. 161.
  48. Pei Y., Lowe A.B. // Polym. Chem. 2014. V. 5. № 7. P. 2342.
  49. Lee H., Tae G., Kim Y.H. // Macromol. Res. 2008. V. 16. № 7. P. 614.
  50. Bates F.S. // Science. 1991. V. 251. № 4996. P. 898.
  51. Sing C., Zwanikken J., Olvera de la Cruz M. // Nature Mater. 2014. V. 13. P. 694.
  52. Meek K.M., Elabd. Y.A. // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. № 48. P. 24187.
  53. Meek K.M., Sharick S., Ye Y., Winey K.I., Elabd Y.A. // Macromolecules. 2015. V. 48. № 14. P. 4850.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2.

Baixar (53KB)
Metadados
3.

Baixar (25KB)
Metadados
4.

Baixar (4KB)
Metadados
5.

Baixar (5KB)
Metadados
6.

Baixar (5KB)
Metadados
7.

Baixar (146KB)
Metadados
8.

Baixar (134KB)
Metadados
9.

Baixar (84KB)
Metadados
10.

Baixar (58KB)
Metadados
11.

Baixar (6KB)
Metadados
12.

Baixar (7KB)
Metadados
13.

Baixar (7KB)
Metadados
14.

Baixar (167KB)
Metadados
15.

Baixar (184KB)
Metadados
16.

Baixar (145KB)
Metadados
17.

Baixar (136KB)
Metadados
18.

Baixar (286KB)
Metadados
19.

Baixar (2MB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Е.И. Лозинская, Д.О. Понкратов, А.С. Шаплов, И.А. Малышкина, Д.Р. Стрельцов, А.В. Бакиров, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».