uu.seUppsala universitets publikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
In situ Investigations of a Proton Trap Material: A PEDOT-Based Copolymer with Hydroquinone and Pyridine Side Groups Having Robust Cyclability in Organic Electrolytes and Ionic Liquids
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Tekniska sektionen, Institutionen för teknikvetenskaper, Nanoteknologi och funktionella material.ORCID-id: 0000-0002-8801-2983
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Tekniska sektionen, Institutionen för teknikvetenskaper, Nanoteknologi och funktionella material.ORCID-id: 0000-0002-4726-4121
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Kemiska sektionen, Institutionen för kemi - Ångström, Strukturkemi.ORCID-id: 0000-0002-2004-5869
Visa övriga samt affilieringar
2019 (Engelska)Ingår i: ACS Applied Energy Materials, ISSN 2574-0962, Vol. 2, nr 6, s. 4486-4495Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Fritextbeskrivning
Abstract [en]

A conducting redox polymer based on PEDOT with hydroquinone and pyridine pendant groups is reported and characterized as a proton trap material. The proton trap functionality, where protons are transferred from the hydroquinone to the pyridine sites, allows for utilization of the inherently high redox potential of the hydroquinone pendant group (3.3 V versus Li0/+) and sustains this reaction by trapping the protons within the polymer, resulting in proton cycling in an aprotic electrolyte. By disconnecting the cycling ion of the anode from the cathode, the choice of anode and electrolyte can be extensively varied and the proton trap copolymer can be used as cathode material for all-organic or metal-organic batteries. In this study, a stable and nonvolatile ionic liquid was introduced as electrolyte media, leading to enhanced cycling stability of the proton trap compared to cycling in acetonitrile, which is attributed to the decreased basicity of the solvent. Various in situ methods allowed for in-depth characterization of the polymer’s properties based on its electronic transitions (UV–vis), temperature-dependent conductivity (bipotentiostatic CV-measurements), and mass change (EQCM) during the redox cycle. Furthermore, FTIR combined with quantum chemical calculations indicate that hydrogen bonding interactions are present for all the hydroquinone and quinone states, explaining the reversible behavior of the copolymer in aprotic electrolytes, both in three-electrode setup and in battery devices. These results demonstrate the proton trap concept as an interesting strategy for high potential organic energy storage materials.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2019. Vol. 2, nr 6, s. 4486-4495
Nyckelord [en]
conducting redox polymer, organic electronics, renewable energy storage, proton trap, quinone, in situ
Nationell ämneskategori
Nanoteknik
Forskningsämne
Teknisk fysik med inriktning mot nanoteknologi och funktionella material
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:uu:diva-389514DOI: 10.1021/acsaem.9b00735ISI: 000473116600063OAI: oai:DiVA.org:uu-389514DiVA, id: diva2:1337730
Forskningsfinansiär
SweGRIDS - Swedish Centre for Smart Grids and Energy StorageEnergimyndighetenCarl Tryggers stiftelse för vetenskaplig forskning , CTS 17:414Stiftelsen Olle Engkvist ByggmästareForskningsrådet Formas, 2018-00744Forskningsrådet Formas, 2016-00838Tillgänglig från: 2019-07-16 Skapad: 2019-07-16 Senast uppdaterad: 2019-09-13Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltext

Personposter BETA

Åkerlund, LisaEmanuelsson, RikardHernández, GuiomarBrandell, DanielStrömme, MariaSjödin, Martin

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Åkerlund, LisaEmanuelsson, RikardHernández, GuiomarBrandell, DanielStrömme, MariaSjödin, Martin
Av organisationen
Nanoteknologi och funktionella materialStrukturkemi
Nanoteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 19 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf