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Studio di membrane polimeriche elettrofilate a conduzione ionica

Estratto della Tesi di Leonardo Morelli

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P A R T E S P E R I M E N T A L E A M B I E N T E D I L A V O R O Il litio e molti dei composti utilizzati nella preparazione delle celle sono estremamente reattivi o comunque instabili nei confronti dell’ossigeno, dell’umidità atmosferica e sensibili alle varie impurezze presenti nell’aria. Inoltre la loro presenza nei campioni può falsare il risultato delle prove sperimentali. Per questi motivi membrane, soluzioni e campioni devono essere preparati e conservati in un ambiente inerte e trasportati all’esterno solo dopo averli sigillati ermeticamente. L’ambiente di lavoro che risponde a queste esigenze è la glove-box, una camera ad atmosfera controllata ed isolata dall’esterno. Questa è riempita di gas argon (alimentato attraverso delle bombole), mantenuto ad una pressione leggermente superiore a quella atmosferica e in cui il contenuto medio di acqua e ossigeno è inferiore ai 10 ppm. E’ possibile lavorare al suo interno solo attraverso dei guanti e trasportate dentro o fuori materiali solo attraverso delle precamere di scambio, in cui cioè l’atmosfera esterna viene scambiata con quella interna e viceversa. M E M B R A N E Generalmente le membrane vengono prodotte per hot-pressing, una tecnica solvent-free che consiste nella fusione a caldo e sotto pressione del polimero in polvere (eventualmente miscelato ad altri additivi) e che permette di ottenere film omogenei e con buone proprietà meccaniche. In questo lavoro le membrane sono invece state prodotte tramite l’innovativa tecnica dell’elettrofilatura che sfruttando gli effetti prodotti da un forte campo elettrico su un getto di soluzione polimerica permette di ottenere dei film in forma di “tessuto non tessuto” caratterizzati da alta porosità ed elevata area superficiale, che si riflettono in migliori capacità conduttive e bagnabilità rispetto a quelle prodotte tramite hot-pressing [11] . Il motivo della scelta di questa tecnica sta nelle proprietà delle membrane ottenute e nella sua economicità e semplicità. Sono state utilizzate due tipi di membrane:  Una a base di solo PEO con peso molecolare medio di 4 MLN, spessore di circa 50 µm e diametro medio delle fibre di 370±50 nm (di seguito indicata come PEO 4M)  L’altra a base di PEO 4 MLN con l’aggiunta del 10% w/w di silice nanometrica, spessore di circa 50 µm e diametro medio delle fibre di 420±80 nm (di seguito indicata come PEO 4M+SiO2). La soluzione di partenza è stata preparata sciogliendo PEO 4 MLN in polvere (Sigma-Aldrich) in acqua bidistillata in concentrazione del 4% in peso. Nel caso della membrana contente anche la silica, dopo la dissoluzione del polimero, 14
Estratto dalla tesi: Studio di membrane polimeriche elettrofilate a conduzione ionica

Estratto dalla tesi:

Studio di membrane polimeriche elettrofilate a conduzione ionica

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Informazioni tesi

  Autore: Leonardo Morelli
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2014-15
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Chimica Industriale
  Corso: Scienze e tecnologie chimiche
  Relatore: Maria Assunta Navarra
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 47

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Parole chiave

litio
polimeri
accumulatori
conduzione ionica
elettrofilatura
liquidi ionici
elettroliti
batterie al litio-zolfo
poli etilen ossido (peo)
ioni litio

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