Investigación Computacional y Experimental Sistemática de los Mecanismos de Transporte de Iones de Litio en Electrolitos de Polímero a Base de Poliéster

Entender los mecanismos de transporte de iones de litio en polímeros es crucial para el diseño de electrolitos de polímero. Combinamos síntesis modular, caracterización electroquímica y simulación molecular para investigar el transporte de iones de litio en una nueva familia de polímeros a base de poliéster y en poli(óxido de etileno) (PEO). Las predicciones teóricas de las temperaturas de transición vítrea y las conductividades iónicas en los polímeros concuerdan bien con las mediciones experimentales. Curiosamente, tanto los experimentos como las simulaciones indican que la conductividad iónica de PEO, en relación con los poliésteres, es mucho mayor de lo que se esperaría a partir de su temperatura de transición vítrea relativa. Las simulaciones revelan que la difusión de los cationes de litio en los poliésteres progresa a través de un mecanismo diferente que en PEO, y el análisis de la distribución de sitios disponibles de solvatación de cationes en los diversos polímeros proporciona una forma novedosa e intuitiva de explicar las conductividades iónicas observadas experimentalmente. Este trabajo proporciona una plataforma para la evaluación y predicción de conductividades iónicas en materiales de electrolitos de polímero.