Синтез безводных протонпроводящих полимерных электролитов золь–гель методом на основе олигоуретанмочевинных прекурсоров

Abstract

Синтезированы протонпроводящие органо-неорганические пленочные полимерные электролиты (ППМ) золь–гель методом на основе смеси уретанмочевинных мономерного и олигомерных соединений, содержащих в своем составе сульфокислотные группы и оксиэтиленовые фрагменты. Проводимость полученных ППМ составляет 10⁻⁶—10⁻⁵ См/см при температурах 60—100 °С в атмосфере сухого азота, а при увлажнении возрастает на 2—3 порядка. Температурные зависимости протонной проводимости ППМ в “аррениусовских” координатах имеют нелинейный вид и описываются уравнением Вогеля–Таммана–Фальчера, связывающего механизм протонного переноса с сегментальной подвижностью олигооксиэтиленовых цепей.

Синтезовано протонпровідні органо-неоганічні плівкові полімерні електроліти (ППМ) золь-гель методом на основі суміші уретансечовинних мономерного і олігомерних сполук, які містять в своєму складі сульфокислотні групи та оксиетиленові фрагменти. Провідність отриманих ППМ складає 10⁻⁶—10⁻⁵ См/см при температурах 60—100 °С в атмосфері сухого азоту, а при зволоженні зростає на 2—3 порядки. Температурні залежності протонної провідності ППМ в “арреніусівських” координатах мають нелінійний вигляд і описуються рівнянням Вогеля–Таммана–Фальчера, що зв’язує механізм протонного переносу зі сегментальною рухливістю олігооксиетиленових ланцюгів.

Protonconducting film polymeric organic-inorganic electrolytes (PPM) have been synthesized using sol–gel method on the basis of mixture of urethaneurea monomeric and oligomeric compounds which comprise sulfoacid groups and oxyethylene fragments. The conductivity of obtained PPM is 10⁻⁶—10⁻⁵ S/cm at 60—100 °С in dry nitrogen atmosphere and increases in 2—3 orders of magnitude under humidification. Temperature dependence of conductivity for PPM in “arrhenius” coordinates are nonlinear and expressed by Vogel–Tammann–Fulcher which links proton transfer mechanism with segmental motion of oligooxyethylene chains.