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J-GLOBAL ID：201502254262616950   整理番号：15A0549707

高分子ナノファイバで補強されたN-エチル-N-メチルピロリジニウム・テトラフルオロボラート有機イオン柔粘性結晶の複合構造を通したイオン輸送

Ionic transport through a composite structure of N-ethyl-N-methylpyrrolidinium tetrafluoroborate organic ionic plastic crystals reinforced with polymer nanofibres

著者 (10件)： IRANIPOUR N. (ARC Centre of Excellence for Electromaterials Sci. (ACES), Deakin Univ., Burwood, Victoria 3125, Australia. ...) ,  GUNZELMANN D. J. ,  SEEBER A. ,  VONGSVIVUT J. ,  DOHERTY C. ,  PONZIO F. ,  O’DELL L. A. ,  HOLLENKAMP A. F. ,  FORSYTH M. ,  HOWLETT P. C.
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 3  号： 11  ページ： 6038-6052  発行年： 2015年03月21日 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： N-エチル-N-メチルピロリジニウム・テトラフルオロボラート[C₂mpyr][BF₄]内部へのポリビニリデンジフルオリド (PVDF)でエレクトロスピニングされたナノファイバの組込みを,様々な電気化学素子応用,特にリチウム金属電池に用いる自立型膜を制作する観点で検討した。機械的特性やイオン伝導率の著しい改善を前報で提示したが,その研究では,更に,素子におけるリチウムドーピング複合材料の抜きん出た高い性能も提示した。今回,柔粘性結晶マトリックス内部のファイバの役割に関する基礎的な理解を探索したが,このことは,複合材料特性の微調整を通して,素子性能を最適化するための基本であった。従って,本研究の焦点は,高分子ナノファイバの組込みの有無による,純粋およびリチウムドーピング(LiBF₄として)柔粘性結晶の相挙動や伝導挙動に関する徹底的な検討であった。リチウムイオンやPVDFファイバの組込みの影響を含む柔軟性結晶構造解析を,シンクロトロンXRD法で行った。イオン動特性を,VT固相NMR分光法を用いて評価した。ATR-FTIR分光法を採用して,[C₂mpyr][BF₄]複合材料のマトリックス中のドーピングされたリチウムイオンおよび/またはPVDFナノファイバの分子相互作用の洞察を得た。PALSによる予備実験を行い,純粋な材料内部の構造欠陥を詳細に調べた。柔軟性結晶内部のイオン輸送を,著しくリチウムイオンによるドーピングで,構造中の二次相の沈殿に起因して変えたことが分かった。ファイバの組込みは,系においてより多くの移動サイトを活性化したが,各々の結晶相での各々のイオン化学種の様々な傾向でイオン移動度を制限した。ファイバの存在で,Liイオンとピロリジニウム環の間に観察された強力な相互作用が消失し,二次相の形成が阻害された。その結果,増加した数の移動リチウムイオンをマトリックスの固溶体構造へ放出し,同時に二次相のブロッキング効果を除去した。従って,ニートのLiドーピング柔軟性結晶と比較して,イオン伝導率をLiドーピング複合材料内部で著しく改善した。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *リチウムイオン電池 ,  *膜 ,  高分子 ,  ナノファイバ ,  補強 ,  *窒素複素環化合物 ,  *フルオロホウ酸塩 ,  柔粘性結晶 ,  複合構造 ,  *イオン輸送 ,  *ポリフッ化ビニリデン ,  高分子膜 ,  エレクトロスピニング ,  組込【遺伝】 ,  化学装置 ,  電気化学 ,  挙動 ,  相転移 ,  導電性 ,  結晶構造解析 ,  X線回折 ,  シンクロトロン放射 ,  NMR【磁気共鳴】 ,  固体 ,  ATR分光法 ,  FTIR分光法 ,  示差走査熱量測定 ,  電気化学インピーダンス ,  スペクトロスコピー ,  陽電子消滅 ,  分子間相互作用 ,  *電気伝導率 ,  イオン伝導
準シソーラス用語： *イオン伝導率 ,  シンクロトロンX線回折 ,  テトラフルオロボラート ,  ポリビニリデンジフルオリド膜 ,  固相NMR ,  *自立膜 ,  相挙動 ,  電気化学素子 ,  電導性 ,  陽電子消滅寿命分光法

分類 (6件)： 二次電池  (YB04030K) ,  電気化学一般  (CB07010N) ,  ハロゲン含有重合体  (YH07100Z) ,  融解塩  (CB05050R) ,  窒素複素環化合物一般  (CF07040G) ,  有機ほう素化合物  (CF08020R)

物質索引 (2件)： 1-エチル-1-メチルピロリジニウム ,  1-エチル-1-メチルピロリジニウム・テトラフルオロボラート

タイトルに関連する用語 (7件)： 高分子 ,  ナノファイバ ,  補強 ,  イオン ,  柔粘性結晶 ,  複合構造 ,  イオン輸送