Kết quả phổ tổng trở thu đƣợc tƣơng ứng với mạch tƣơng đƣơng gồm: Điện trở R (tƣơng ứng với điện trở của lớp màng trao đổi anion) mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C (tƣơng ứng với lớp điện kép hình thành trên bề mặt giới hạn giữa điện cực và màng trao đổi) [33]:
Trên cơ sở kết quả phổ tổng trở và mạch điện tƣơng đƣơng xác định đƣợc điện trở của màng trao đổi anion và tính đƣợc độ dẫn điện riêng của màng theo
công thức: Ϭ =
Trong đó:
l: độ dày của màng (cm) R: điện trở của màng (Ω)
S: diện tích màng ( cm2) đƣợc xác định bằng diện tích tiếp xúc với điện cực Pt có đƣờng kính d = 3mm
Các kết quả thu đƣợc thông qua giá trị phổ tổng trở của các mẫu PVA/PEO/KOH và PVA/PVdF/KOH đƣợc đƣa ra ở bảng 3.5 nhƣ sau:
106 Hz
104 Hz
Bảng 3.5: Bảng giá trị độ dẫn điện riêng của các hệ màng PVA/PEO và PVA/PVdF
chế tạo đƣợc thông qua phổ tổng trở
Tên màng Độ dày trung bình (mm) Giá trị điện trở trung bình (Ω) Độ dẫn điện riêng (mS/cm) PVA/PEO/0,02KOH 0,10 ± 0,01 19396 ± 1000 0,01 ± 0,001 PVA/PEO/0,05KOH 0,08 ± 0,01 13933 ± 3000 0,02 ± 0,01 PVA/PEO/0,1KOH 0,13 ± 0,01 3983 ± 700 0,05 ± 0,01 PVA/PEO/0,15KOH 0,08 ± 0,01 7766 ± 3000 0,03 ± 0,01 PVA/PEO/0,2KOH 0,07 ± 0,01 7317 ± 1000 0,02 ± 0,01 PVA/3PVdF/0,05KOH 0,13 ± 0,01 1950 ± 300 0,10 ± 0,01 PVA/3PVdF/0,1KOH 0,09 ± 0,002 1554 ± 20 0,08 ± 0,002 PVA/3PVdF/0,2KOH 0,12 ± 0,01 6148 ± 500 0,03 ± 0,003 PVA/3PVdF/0,4KOH 0,10 ± 0,01 13327 ± 1000 0,02 ± 0,002
Từ kết quả thu đƣợc ở trên nhận thấy độ dẫn điện riêng của màng trao đổi trên cơ sở sự tổ hợp của PVA với PEO và PVdF tƣơng đối thấp so với độ dẫn của hệ polymer điện li PVA/KOH-H2O xấp xỉ 1mS/cm ở nhiệt độ phòng [13]. Điều này đƣợc giải thích do lƣợng KOH ban đầu thấp dẫn tới giảm lƣợng ion OH-. Giá trị độ dẫn cao nhất của các mẫu vật liệu màng lần lƣợt tại tỉ lệ ban đầu là 1:1:0,1 (với màng PVA/PEO/KOH) và tỉ lệ 1:3:0,05 (với PVA/PVdF/KOH). Trong khi đó nếu tăng lƣợng KOH ở cả 2 màng thì giá trị độ dẫn lại giảm. Do lƣợng KOH thấp và sự kết tinh của polymer (PEO) khi tăng nồng độ KOH [32] dẫn tới sự phân bố không đều của KOH làm giảm độ dẫn của màng.
3.1.4.2. Độ dẫn điện riêng của các mẫu màng tổ hợp PVA/PMMA/KOH
Kết quả phổ tổng trở của dãy màng PVA/PMMA/KOH đƣợc trình bày ở