- Код статьи
- 10.31857/S0424857025050036-1
- DOI
- 10.31857/S0424857025050036
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 61 / Номер выпуска 5
- Страницы
- 260-270
- Аннотация
- В данной работе исследованы натрий-ионные полимерные электролиты на основе поливинилового спирта(ПВС) и роданида натрия(NaSCN) как перспективные материалы для накопителей энергии. Основное внимание уделено изучению влияния концентрации NaSCN на ионную проводимость, фазовые переходы и структурные изменения системы в диапазоне температур 293–373 К. Приведены результаты дифференциального термического анализа, спектроскопии и измерений электрохимического импеданса, которые показали значительное увеличение удельной ионной проводимости при концентрации 20 мас. % NaSCN. Наблюдается улучшение ионного транспорта за счет разрушения водородных связей в полимерной матрице и увеличения аморфной фазы полимера. Квантовохимические расчёты продемонстрировали влияние сольватации и гидратации на свойства ионов в системе, указав на предпочтительное взаимодействие катионов натрия с OH-группами ПВС.
- Ключевые слова
- ДТА импеданс поливиниловый спирт роданид натрия ИК-фурье-спектры электропроводность NaSCN метод r2SCAN-3c сольватные структуры конформационный поиск
- Дата публикации
- 17.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 10
Библиография
- 1. Kudryashova, Y.O. Gavrilin, I.M., Kulova, T.L., Novikova, S.A., and Skundin, A.M., NaFeMnPO–Ge electrochemical system for sodium-ion batteries, Mendeleev Communications, 2023, vol. 33, no. 3, p. 318. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2023.04.006
- 2. Dennis, J.O., Shukur, M.F., Aldaghri, O.A., Ibnaouf, K.H., Adam, A.A., Usman, F., Hassan, Y.M., Alsadig, A., Danbature, W.L., and Abdulkadir, B.A., A Review of Current Trends on Polyvinyl Alcohol (PVA)-Based Solid Polymer Electrolytes, Molecules, 2023, vol. 28(4), p. 1781. https://doi.org/10.3390/molecules28041781
- 3. Gaaz, T., Sulong, A., Akhtar, M., Kadhum, A., Mohamad, A., and Al-Amiery, A., Properties and Applications of Polyvinyl Alcohol, Halloysite Nanotubes and Their Nanocomposites, Molecules, 2015, vol. 20, no. 12, p. 22833. https://doi.org/10.3390/molecules201219884
- 4. Tarascon, J.M., Naion versus Li-ion Batteries: Complementarity Rather than Competitiveness, Joule, 2020, vol. 4, no. 8, p. 1616. https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.06.003
- 5. Maurya, D.K., Dhanusuraman, R., Guo, Z., and Angaiah, S., Composite polymer electrolytes: progress, challenges, and future outlook for sodiumion batteries, Adv. Compos. Hybrid Mater., 2022, vol. 5, no. 4, p. 2651. https://doi.org/10.1007/s42114-021-00412-z
- 6. Azemtsop, M.T., Mehra, M., Kumar, Y., and Gupta, M., Physical characterization of ionic liquid-modified polyvinyl alcohol and sodium thiocyanate polymer electrolytes for electrochemical doublelayer capacitor application, J. Shanghai Jiaotong Univ.(Sci.), 2021, vol. 28, no. 2, p. 161. https://doi.org/10.1007/s12204-021-2397-y
- 7. Sapalidis, A.A., Porous polyvinyl alcohol membranes: preparation methods and applications, Symmetry, 2020, vol. 12, no. 6, p. 960. https://doi.org/10.3390/sym12060960
- 8. Liu, B., Zhang, J., and Guo, H., Research progress of polyvinyl alcohol water-resistant film materials, Membranes, 2022, vol. 12, no. 3, p.347. https://doi.org/10.3390/membranes12030347
- 9. Hao, J., Wu, Y., Ran, J., Wu, B., and Xu, T., A simple and green preparation of PVA-based cation exchange hybrid membranes for alkali recovery, J. Membr. Sci., 2013, vol. 433, p. 10. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2013.01.014
- 10. Dmitrenko, M., Penkova, A., Kuzminova, A., Missyul, A., Ermakov, S., and Roizard, D., Development and Characterization of New Pervaporation PVA Membranes for the Dehydration Using Bulk and Surface Modifications, Polymers, 2018, vol. 10, no. 6, p. 571. https://doi.org/10.3390/polym10060571
- 11. Wales, D.J. and Doye, J.P.K., Global Optimization by Basin-Hopping and the Lowest Energy Structures of Lennard-Jones Clusters Containing up to 110 Atoms, J. Phys. Chem. A, 1997, vol. 101, no. 28, p. 5111. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp970984n
- 12. Neese, F., The ORCA program system, WIREs Comput. Mol. Sci., 2011, vol. 2, no. 1, p. 73. https://doi.org/10.1002/wcms.81
- 13. Grimme, S., Hansen, A., Ehlert, S., and Mewes, J.M., r2SCAN-3c: A “Swiss army knife” composite electronic-structure method, J. Chem. Phys., 2021, vol. 154, no. 6, p. 40021. https://doi.org/10.1063/5.0040021
- 14. Marenich, A.V., Cramer, C.J., and Truhlar, D.G., Universal solvation model based on solute electron density and on a continuum model of the solvent defined by the bulk dielectric constant and atomic surface tensions, J. Phys. Chem. B, 2009, vol. 113, no.18, p. 6378.
- 15. Tubbs, R.K., Melting point and heat of fusion of poly(vinyl alcohol), J. Polymer Science Part A: General Papers, 1965, vol. 3, no. 12, p. 4181. https://doi.org/10.1002/pol.1965.100031213
- 16. Гафуров, М.М., Рабаданов, К.Ш., Шабанов, Н.С., Третинников, О.Н., Амиров, А.М., Гаджимагомедов, С.Х. Спектры комбинационного рассеяния и динамика тиоцианатиона в пленках поливиниловый спирт-KSCN. Журн. прикл. спектроскопии. 2017. Т. 84(5). С. 684. @@ Gafurov, M.M., Rabadanov, K.S., Shabanov, N.S., Tretinnikov, O.N., Amirov, A.M., and Gadjimagomedov, S.K., Raman Spectra and Dynamics of Thiocyanate Ion in Poly(Vinyl Alcohol)–KSCN Films, J. App l. Spectrosc., 2017, vol. 84(5), p. 744. https://doi.org/10.1007/s10812-017-0539-7
- 17. Герцберг, Г. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул. М.: ИЛ, 1949, 647 с. @@ Herzberg, G., Vibrational and rotational spectra of polyatomic molecules (in Russian), Moscow: IL, 1949, 647 p.
- 18. Розенберг, М.Э. Полимеры на основе винилацетата. Л.: Химия, 1983. 176 с. @@ Rosenberg, M.E., Polymers based on vinyl acetate, (in Russian), Leningrad: Chemistry, 1983.176 p.
- 19. Третинников, О.Н., Загорская, С.А. Определение степени кристалличности поливинилового спирта методом ИК-Фурье-спектроскопии. Журн. прикл. спектроскопии. 2012. Т. 79(4). С. 538. @@ Tretinnikov, O.N. and Zagorskaya, S.A., Determination of the degree of crystallinity of poly(vinyl alcohol) by FTIR spectroscopy, J. App l. Spectrosc., 2012, vol. 79(4), p. 521.
- 20. Lue, S.J. and Shieh, S.J., Modeling water states in polyvinyl alcohol-fumed silica nano-composites, Polymer, 2009, vol. 50, no. 2, p. 654. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2008.11.026
