《Surfaces and Interfaces》：Eco-Friendly CMC–Sodium Alginate Blend Electrolytes: Insights into Structural and Dielectric Properties
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本研究采用溶液铸造法制备了羧甲基纤维素（CMC）与褐藻酸钠（SA）的聚合物混合电解质，通过XRD和FTIR分析证实两者结构相容性良好，并发现60:40的CMC:SA混合物具有最高离子电导率0.65×10?? S·cm?1。电介质分析显示非德拜型松弛行为，DSC和SEM表征进一步验证了其热稳定性和均匀表面结构，表明该材料适用于能量存储设备。
T. Akilandeshwari|M.S. Revathy|M. Elakkiya|R. Perumal|Mohamed Abbas|Shaeen Kalathil|M. Moovendhan|P. Sasikumar
多功能材料实验室，国际研究中心，Kalasalingam研究与教育学院，Krishnankoil-626126，Virudhunagar，泰米尔纳德邦，印度
摘要
在本研究中，采用溶液浇铸技术合成了由羧甲基纤维素（CMC）和海藻酸钠（SA）组成的聚合物混合电解质。通过X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析了CMC和SA之间的结构相容性。通过改变CMC和SA的重量比进行了交流导电性研究。在测试的所有组合物中，含有60 wt.% CMC和40 wt.% SA的混合物表现出最高的离子导电性，为0.65 × 10?? S·cm?1。介电分析（包括松弛时间的估算）结果显示松弛时间为0.93 × 10?? s，表明其具有非德拜型松弛行为。热行为通过差示扫描量热法（DSC）进行评估，而聚合物电解质薄膜的表面形态和结构均匀性则通过扫描电子显微镜（SEM）进行观察。这些结果表明，优化的CMC和SA聚合物混合物具有优异的电化学性能，表明其可能成为储能设备电解质应用的潜在候选材料。
部分摘录
引言
聚合物——由重复结构单元组成的大分子——不仅在先进的技术应用中发挥着关键作用，也在基础科学研究中至关重要。虽然传统上被视为绝缘材料，但聚合物可以通过化学改性来表现出导电性。这些改性的导电聚合物越来越多地被认为是储能系统的有前途的宿主材料。由于其结构稳定性和低挥发性，这类聚合物在储能领域具有广泛的应用前景。
材料与方法
CMC（分子量=44.19 g/mol）和SA（分子量=194.18 g/mol）分别从Otta Chem Pvt Ltd和Avra Chem Ltd购买。所选溶剂为蒸馏水。用于制备电解质的CMC:SA混合比例为90:10、80:20、70:30、60:40和50:50。表1列出了不同重量百分比的CMC:SA样品代码。第一个CMC:SA比例为90:10。表征技术
使用Bruker衍射仪和Cu Kα辐射（λ=1.54 ?）检测了合成电解质的结构相（无定形或结晶）。扫描范围为10°至60°，扫描速率为每分钟5°。为了探究CMC和SA聚合物混合物中官能团之间的分子结构和可能的相互作用，使用了SHIMADZU IR Tracer-100进行了FTIR光谱分析。光谱的分辨率达到2 cm?1。结论
本研究通过溶液浇铸方法成功合成了由CMC和SA组成的聚合物电解质（SBPEs），并研究了不同组成比例下的离子和结构特性。XRD分析显示无定形相得到了显著增强，这有利于促进离子在聚合物基质中的传输。FTIR证实了CMC和SA之间存在分子间相互作用，表明两种聚合物混合效果良好。EIS（电化学阻抗谱）分析也进一步证实了这一点。
作者贡献声明
T. Akilandeshwari：概念构思、方法设计、初稿撰写、数据整理、正式分析。M.S. Revathy：监督、概念构思、方法获取。M. Elakkiya：撰写、审稿与编辑、软件应用、正式分析、数据可视化、验证。R. Perumal：正式分析、数据可视化、审稿与编辑。Mohamed Abbas：审稿与编辑、项目管理。Shaeen Kalathil：正式分析、数据可视化、审稿与编辑。数据可用性
目前无法共享重现这些研究结果所需的原始/处理数据，因为这些数据仍属于正在进行的研究的一部分。作者贡献声明
T. Akilandeshwari：方法设计、实验研究、正式分析、数据整理、概念构思。M.S. Revathy：撰写、审稿与编辑、数据验证、监督、软件应用、方法设计、资金获取、概念构思。M. Elakkiya：项目管理、实验研究、正式分析。R. Perumal：数据可视化、验证、项目管理、实验研究、正式分析。Mohamed Abbas：数据可视化、软件应用、资源协调、资金获取。利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。致谢
作者感谢King Khalid大学研究与发展办公室通过大型研究项目（项目编号：RGP2/531/45）为这项工作提供资助。本研究还得到了Princess Nourah bint Abdulrahman大学研究支持项目（项目编号：PNURSP2025R821）的资助，该项目由沙特阿拉伯利雅得的Princess Nourah bint Abdulrahman大学资助。
