Ανάπτυξη νέων ημιστερεών ηλεκτρολυτών για ηλεκτροχρωμικά υλικά

Abstract

Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και αξιολόγηση ημιστερεών ηλεκτρολυτών για εφαρμογές σε ηλεκτροχρωμικά υλικά, τα οποία αποτελούν βασικά στοιχεία σε «έξυπνα» συστήματα ελέγχου φωτεινότητας, ενεργειακά αποδοτικά παράθυρα και διατάξεις οπτικής απεικόνισης. Οι συμβατικοί υγροί ηλεκτρολύτες, αν και προσφέρουν υψηλή ιονική αγωγιμότητα, παρουσιάζουν μειονεκτήματα όπως διαρροές, χαμηλή θερμική σταθερότητα και περιορισμένη διάρκεια ζωής. Για τον λόγο αυτόν, η έρευνα στρέφεται προς ημιστερεά υλικά, τα οποία συνδυάζουν τη μηχανική σταθερότητα των στερεών με την ευκολία μεταφοράς ιόντων που συναντάται στους υγρούς ηλεκτρολύτες. Στο πλαίσιο της εργασίας αναπτύχθηκαν ημιστερεοί ηλεκτρολύτες βασισμένοι σε πολυμερικό πλέγμα και κατάλληλους πλαστικοποιητές, με χρήση λιθίου και τιτανίου ως λειτουργικών συστατικών του συστήματος στις ηλεκτροχημικές τους ιδιότητες. Πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις ιονικής αγωγιμότητας και οπτικής απόκρισης στους ηλεκτροχρωμικούς δείκτες που ενσωμάτωσαν τους αναπτυχθέντες ηλεκτρολύτες. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι πιο βέλτιστοι συνδυασμοί υλικών προσφέρουν σημαντική βελτίωση στην αγωγιμότητα και στη σταθερότητα του ηλεκτρολύτη, οδηγώντας σε ταχύτερους χρόνους χρωματισμού και αποχρωματισμού, καθώς και σε αυξημένη αξιοπιστία της ηλεκτροχρωμικής διάταξης. Συνεπώς, οι ημιστερεοί ηλεκτρολύτες αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για την ανάπτυξη αποδοτικότερων και πιο ανθεκτικών ηλεκτροχρωμικών συστημάτων.