Macromolecules:通过化学气相沉积法从离子液体中沉积离子导电膜
Nanoyu Nanoyu 2020-09-13


离子液体(ILS)是低于100 °C的液体盐,即在室温下仍处于液体状态。通过改变侧链或官能团,ILS可以用于特定的应用,从而增加它们的通用性。此外,离子液体的高质子或负离子导电性使其在许多新的应用中极具吸引力,包括但不限于用作溶剂、电解液特别是锂离子电池,用于分离过程的蓄热,或将它们用作燃料电池中的质子交换膜。然而,对于许多应用,在许多情况下,以膜的形式在固态中处理ILS会容易得多。

有鉴于此,奥地利格拉茨技术大学Anna Maria Coclite报道了通过化学气相沉积(ICVD)在1-烯丙基-3-甲基咪唑二氰酰胺(AMID)液滴中涂覆一层甲基丙烯酸(羟乙基)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(p(HEMA−EGDMA)层),得到了固化的AMID膜,其在环境空气中表现出良好的导电性。

文章要点

1轮廓分析dCA测量结果表明,在滴注前对基材进行预涂覆,液体IL不仅可以更好地铺展AMID,还可以得到更均匀的固体膜。此外,调整沉积参数,如使用不同量的AMID,改变HEMA预流时间,选择不同的顶部厚度,与滴注AMID或AMA与液体HEMA混合,对聚合度没有明显的影响。尽管电导率略有下降,但在滴铸IL之前对样品进行预涂大大提高了最终膜的均匀性。


2当用EIS测量的电阻率值确定所生产样品的电导率时,结果显示,AMID膜在环境空气中具有高达18±6 mS/cm的值。这使得在理想的沉积条件下,可以保留液态AMID的所有原始电导率。此外,离聚物p(MAA-HEMA-EGDMA)必须在非常高的湿度(≥95%)下进行测量,并且需要长达数小时才能达到平衡,以实现良好的电导率测量。


这一研究成果为新型离子导电膜的研究提供了重要的垫脚石。

Marianne Kräuter, et al, Deposition of Ion-Conductive Membranes from Ionic Liquids via Initiated Chemical Vapor Deposition, Macromolecules, 2020

DOI:10.1021/acs.macromol.0c01258

https://dx.doi.org/10.1021/acs.macromol.0c01258


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