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Magnesium Polymer Electrolytes Based on the Polycarbonate Poly(2-butyl-2-ethyltrimethylene-carbonate)

Sundermann, David A. ORCID iD icon 1; Park, Bumjun; Hirschberg, Valerian 1; Schaefer, Jennifer L.; Théato, Patrick ORCID iD icon 1,2
1 Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Biologische Grenzflächen (IBG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Magnesium electrolytes based on a polycarbonate with either magnesium tetrakis(hexafluoroisopropyloxy) borate (Mg(B(HFIP)4)2) or magnesium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (Mg(TFSI)2) for magnesium batteries were prepared and characterized. The side-chain-containing polycarbonate, poly(2-butyl-2-ethyltrimethylene carbonate) (P(BEC)), was synthesized by ring opening polymerization (ROP) of 5-ethyl-5-butylpropane oxirane ether carbonate (BEC) and mixed with Mg(B(HFIP)4)2 or Mg(TFSI)2_ to form low- and high-salt-concentration polymer electrolytes (PEs). The PEs were characterized by impedance spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), rheology, linear sweep voltammetry, cyclic voltammetry, and Raman spectroscopy. A transition from classical salt-in-polymer electrolytes to polymer-in-salt electrolytes was indicated by a significant change in glass transition temperature as well as storage and loss moduli. Ionic conductivity measurements indicated the formation of polymer-in-salt electrolytes for the PEs with 40 mol % Mg(B(HFIP)4)2 (HFIP40). In contrast, the 40 mol % Mg(TFSI)2 PEs showed mainly the classical behavior. ... mehr

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Biologische Grenzflächen (IBG)
Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsdatum 04.07.2023
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2470-1343
KITopen-ID: 1000160674
HGF-Programm 43.33.11 (POF IV, LK 01) Adaptive and Bioinstructive Materials Systems
Erschienen in ACS Omega
Verlag American Chemical Society (ACS)
Band 8
Heft 26
Seiten 23510–23520
Vorab online veröffentlicht am 20.06.2023
Schlagwörter Electrolytes, Ionic conductivity, Magnesium, Polymers, Salts
Nachgewiesen in Scopus
Dimensions
Web of Science
OpenAlex

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000160674
Veröffentlicht am 17.07.2023
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1021/acsomega.3c00761
Scopus
Zitationen: 6
Web of Science
Zitationen: 5
Dimensions
Zitationen: 6
Seitenaufrufe: 67
seit 17.07.2023
Downloads: 54
seit 18.07.2023
Cover der Publikation
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