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Designing Ionomers for Facile Ion Transport
 
Dept. of Materials Science and Engineering - Penn State University
Tue, Sep. 27th 2011, 11:00
NIMBE Bât.125, p.157, CEA-Saclay

We synthesize single-ion conducting ionomers with low glass transition temperatures to prepare ion conducting membranes for actuators and lithium battery separators. We use dielectric spectroscopy to determine the number density of conducting ions and their mobility from electrode polarization (using the 1953 Macdonald model) and the number density of ion pairs from measured dielectric constant (using the 1936 Onsager model). This experimental work concludes that the number density of conducting ions is tiny, and we discuss ways to boost that using more polar polymers with weak-binding anions attached to the chain. We use ab initio quantum chemical calculations at 0 K in vacuum to characterize ion interactions and ion solvation by various functional groups on ion-containing polymers. Simple ideas for estimating the ion interactions and solvation at practical temperatures and dielectric constants are presented that indicate the rank ordering observed at 0 K in vacuum should be preserved. Hence, such ab initio calculations are useful for screening the plethora of combinations of polymer-ion, counterion and polar functional groups, to decide which are worthy of synthesis for new ionomers. The results provide estimates of parameters for a simple four-state model for counterions in ion-containing polymers: free ions, isolated ion pairs, triple ions and quadrupoles. We show some examples of how ab initio calculations can be used to understand experimental observations of dielectric constant, glass transition temperature and conductivity of polymerized ionic liquids with either lithium or ionic liquid counterions. In particular, recent calculations provide some important insight as to why poly(ethylene oxide) is able to raise the dielectric constant to boost ion transport.


http://felix.metsce.psu.edu/Colby/index.html
Contact : Florent MALLOGGI

 

Séminaire LIONS - Informations pratiques

Entrée sur le site du CEA de Saclay pour les séminaires LIONS

 

Afin de pouvoir entrer sur le site du CEA de Saclay veuillez adresser les données personnelles suivantes par courriel à David Carrière et Michèle COLIN (secrétariat) un avis d’entrée vous sera alors délivré :

Nom :
Prénom :

Date et lieu de naissance :
Nationalité :

Nom de l'employeur :

Ces informations doivent être envoyées au mieux deux jours avant la date du séminaire.

Lors de votre venue vous devez vous présenter avec une carte d'identité ou un passeport en cours de validité. L'entrée sur le site se fait par l'entrée principale ou porte Nord (suivre le lien ci-dessous), un badge vous y sera remis. Demandez à l'accueil le Bât.125 ils vous renseigneront. Les séminaires se déroulent en pièce 157 (1er étage). En cas de problème vous pouvez contacter le secrétariat au 01.69.08.64.81.



 Formalities for entering the CEA Saclay site for LIONS seminars

 

To enter in CEA Saclay you need to send the following personal data to David Carrière and Michèle COLIN (secretariat):


Last Name :
First Name :

Place and date of birth :
Nationality :

Employer Name :


These informations must be preferably sent at least two days before the seminar date.

When you come you must have a valid ID card or passport with you.

The entrance in CEA Saclay is through the main entrance or north entrance (see link below), a pass will be delivered. Ask at the “accueil” the path for the building 125. LIONS seminars take place in room 157 (first floor).

Any questions/troubles do not hesitate to contact our secretariat: 01.69.08.64.81.

 

Informations:  Access
Contact:  David Carrière

#26 - Last update : 10/10/2012

 

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