Ảnh hưởng của điện thế điện cực đến độ dẫn điện của các phức hợp polymer của nickel với các ligand loại salen

Russian Journal of Electrochemistry - Tập 55 - Trang 339-345 - 2019
E. V. Beletskii1, Yu. A. Volosatova1, S. N. Eliseeva1, O. V. Levin1
1St. Petersburg State University, Institute of Chemistry, St. Petersburg, Russia

Tóm tắt

Ảnh hưởng của điện thế điện cực đến độ dẫn điện của các phức hợp polymer của nickel với các ligand loại salen (trong đó salen là N,N′-ethylene-bis(salicylideneimine)) khác nhau theo nhóm substituent trong vòng benzene của ligand được nghiên cứu trong quá trình đo voltamogram chu kỳ. Độ dẫn điện tử cao nhất được quan sát thấy đối với màng poly[N,N′-ethylene-bis(3-methoxysalicylideneiminato) nickel(II)] (poly[Ni(CH3OSalen)]) trong dung dịch LiPF6 1 M trong hỗn hợp ethylene carbonate-diethylcarbonate (EC: DEC = 1: 1). Poly[N,N′-ethylene-bis(3-methyl-salicyleneiminato) nickel(II)] (hay poly[Ni(CH3Salen)]) được phát hiện có dải điện thế dẫn điện tử rộng nhất. Các điều kiện được chọn để tổng hợp màng từ dung dịch của các monome tương ứng trong điện ly 1 M LiPF6 EC: DEC. Các khoảng điện thế điện cực phù hợp với việc sử dụng poly[Ni(CH3Salen)] như là lớp đệm giữa nền nhôm và khối catốt trong pin lithium-ion nhằm bảo vệ khối catốt khỏi tình trạng nạp quá mức được xác định.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Armand, M. and Tarascon, J.-M., Building better bat teries, Nature, 2008, vol. 451, p. 652. Tarascon, J.-M., Issues and challenges facing recharge able lithium batteries, Nature, 2001, vol. 414, p. 359. Crabtree, G., Perspective: The energy-storage revolution, Nature, 2015, vol. 526, p. 92. Lisbona, D. and Snee, T., A review of hazards associ ated with primary lithium and lithium-ion batteries, Process Saf. Environ. Prot., 2011 vol. 89, p. 434. Wang, Q., Ping, P., Zhao, X., Chu, G., Sun, J., and Chen, C., Thermal runaway caused fire and explosion of lithium ion battery, J. Power Sources, 2012, vol. 208, p. 210. Rebrov, S.G., Yanchur, S.V., Mansurov, V.S., and Moskovkin, S.A., Testing lithium-ion batteries of space applications for fire and explosion safety, Trudy MAI, 2014, vol. 72, p. 1. (in Russian) Zhang, H., Pang, J., Ai, X., Cao, Y., Yang, H., and Lu, S., Poly(3-butylthiophene)-based positive-tem perature-coefficient electrodes for safer lithium-ion batteries, Electrochim. Acta, 2016, vol. 187, p. 173. Xia, L., Li, S., Ai, X., Yang, H., and Cao, Y., Tempera ture-sensitive cathode materials for safer lithium-ion batteries, Energy Environ. Sci., 2011, vol. 4, p. 2845. Ji, W., Wang, F., Liu, D., Qian, J., Cao, Y., Chen, Z., Yang, H., and Ai, X., Building thermal-stable Li-ion batteries using a temperature-responsive cathode, Mater. Chem. A, 2016, vol. 4, p. 11239. Xia, L., Wang, D., Yang, H., Cao, Y., and Ai, X., An electrolyte additive for thermal shutdown protection of Li-ion batteries, Electrochem. Commun., 2012, vol. 25, p. 98. Heinze, J., Frontana-Uribe, B. A., and Ludwigs, S., Electrochemistry of conducting polymers-persistent models and new concepts, Chem. Rev., 2010, vol. 110, p. 4724. Sizov, V.V., Novozhilova, M.V., Alekseeva, E.V., Karushev, M.P., Timonov, A.M., Eliseeva, S.N., Vanin, A.A., Malev, V.V., and Levin, O.V., Redox transfor mations in electroactive polymer films derived from complexes of nickel with SalEn-type ligands: computational, EQCM, and spectroelectrochemical study, J. Solid State Electrochem., 2014, vol. 19, p. 453. Vilas-Boas, M., Freire, C., de Castro, B., Christensen, P.A., and Hillman, A.R., New insights into the structure and properties of electroactive polymer films derived from [Ni(salen)], Inorg. Chem., 1997, vol. 36, p. 4919. Leung, A.C.W. and MacLachlan, M.J., Schiff base complexes in macromolecules, J. Inorg. Organomet. Polym. Mater., 2007, vol. 17, p. 57. Ershov, V.A., Alekseeva, E.V., Konev, A.S., Chirkov, N.S., Stelmashuk, T.A., and Levin, O.V., Effect of structure of polymeric nickel complexes with salen-type ligands on the rate of their electroactivity decay in solutions of water-containing electrolytes, Russ. J. Gen. Chem., 2018, vol. 88, p. 277. Eliseeva, S.N., Alekseeva, E.V., Vereshchagin, A.A., Volkov, A.I., Vlasov, P.S. Konev, A.S., and Levin, O.V., Nickel-salen type polymers as cathode materials for rechargeable lithium batteries, Macromol. Chem. Phys., 2017, vol. 1700361, p. 1. Murugappan, K. and Castell, M.R., Bridging electrode gaps with conducting polymers around the electrical percolation threshold, Electrochem. Commun., 2018, vol. 87, p. 40.