МЕТАКРИЛАТНЫЕ БЛОК-СОПОЛИМЕРЫ С ОДНИМ ТИПОМ ПОДВИЖНЫХ ЗАРЯДОВ. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ НА СВОЙСТВА И МОРФОЛОГИЧЕСКУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Синтезирован ряд новых анионных сополимеров блочного строения, в которых нейтральный блок образован из 2-фенилэтилметакрилата (ФЭМ), а ионный блок получен статистической сополимеризацией 1-[3-(метакрилоилокси)-пропилсульфонил]-1-(трифторметансульфонил)имида лития (LiM) и метилового эфира полиэтиленгликоль метакрилата (ПЭГМ). Изучено влияние химической структуры, состава и молекулярной массы блоков на ионную проводимость и термические свойства блок-сополимеров (поли[ФЭМ–блок–(LiM–стат–ПЭГМ)]). Методом малоуглового рентгеновского рассеяния установлено, что введение небольшого количества литийсодержащих звеньев (~7 мол. %) в структуру нейтрального сополимера поли[ФЭМ–блок–ПЭГМ] приводит к микрофазному разделению и упорядочению системы. Обобщенные данные малоуглового рентгеновского рассеяния и атомно-силовой микроскопии указывают на образование ламеллярной структуры c межплоскостным расстоянием d ~ 28 нм.

Об авторах

Е. И. Лозинская

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук

Email: helloz@ineos.ac.ru
Россия, 119334, Москва, ул. Вавилова, 28, стр. 1

Д. О. Понкратов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук

Email: helloz@ineos.ac.ru
Россия, 119334, Москва, ул. Вавилова, 28, стр. 1

А. С. Шаплов

Luxembourg Institute of Science and Technology 5 Avenue des Hauts-Fourneaux

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

И. А. Малышкина

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. Физический факультет

Email: helloz@ineos.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 2

Д. Р. Стрельцов

Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова Российской академии наук

Email: helloz@ineos.ac.ru
Россия, 117393, Москва, ул. Профсоюзная, 70

А. В. Бакиров

Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: helloz@ineos.ac.ru
Россия, 117393, Москва, ул. Профсоюзная, 70

Список литературы

  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.

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