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Effect of the degree of porosity on the performance of poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)/poly(ethylene oxide) blend membranes for lithium-ion battery separators

Porous polymer membranes based on poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)/poly(ethylene oxide) copolymers, P(VDF-TrFE)/PEO, are prepared through the, from partial to total, elimination of PEO, leading to interconnected micropores in the polymer blends. Electrolyte uptake, thermal and mechanical properties depend on the amount of PEO present in the polymer blend. Further, the degree of crystallinity of PEO and the elastic modulus (E´) of the polymer blend decrease with increasing PEO removal. Electrical properties of the polymer blend membranes are influenced by the porosity and are dominated by diffusion. The temperature dependence of ionic conductivity follows the Arrhenius behavior. It is the highest for the membranes with a volume fraction of pores of 44% (i.e, 90% PEO removal), reaching a value of 0.54 mS.cm-1 at room temperature. Battery performance was determined by assembling Li/C-LiFePO4 swagelok cells. The polymer blends with 90% PEO removal exhibit rate (124 mAhg-1 at C/5 and 47 mAhg-1 at 2C) and cycling capabilities suitable for lithium ion battery applications.

Variation of the physicochemical and morphological characteristics of solvent casted poly(vinylidene fluoride) along its binary phase diagram with dimethylformamide

Poly(vinylidene fluoride), PVDF, films and membranes were prepared by solvent casting from dimethylformamide, DMF, by systematically varying polymer/solvent ratio and solvent evaporation temperature. The effect of the processing conditions on the morphology, degree of porosity, mechanical and thermal properties and crystalline phase of the polymer were evaluated. The obtained microstructure is explained by the Flory-Huggins theory. For the binary system, the porous membrane formation is attributed to a spinodal decomposition of the liquid-liquid phase separation. The morphological features were simulated through the correlation between the Gibbs total free energy and the Flory-Huggins theory. This correlation allowed the calculation of the PVDF/DMF phase diagram and the evolution of the microstructure in different regions of the phase diagram. Varying preparation conditions allow tailoring polymer 2 microstructure while maintaining a high degree of crystallinity and a large β crystalline phase content. Further, the membranes show adequate mechanical properties for applications in filtration or battery separator membranes.

Relatório de estágio na Fundação Bracara Augusta - Loja Europa Jovem, com ênfase no caso de estudo sobre os impactos sócio económicos do Programa Juventude em Ação 2007-2013 no Município de Braga

Relatório de estágio de mestrado em Políticas Comunitárias e Cooperação Territorial

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Relatório de atividade profissional de mestrado em Ciências - Formação Contínua de Professores (área de especialização em Biologia e Geologia)