고체 폴리머 전해질에서 높은 이온전도도를 달성하는 일은 이온 수송과 폴리머 사슬의 분절(세그멘탈) 동역학 사이의 강한 결합 때문에 여전히 어렵다. 본 연구에서는 완전 설폰화 폴리스티렌에서 이온전도도와 기계적 강도를 동시에 향상시키는 분자 설계 전략을 제시한다. 관례적인 para 치환체인 (PS4S)와 달리 meta 치환된 −SO3H 기(PS3S)는 사슬 내 수소 결합을 촉진하였고, 이로 인해 이온화도가 3배 증가하여 ∼71%에 도달하였다. 예상과 달리 PS3S는 기존의 PS4S보다 유리전이온도(Tg)가 100 °C 더 낮았다. −SO3H에 인접한 para 위치에 추가적인 −OH 기를 도입하자, 동종 단량체 내에서 공평면(코플래너) 이중 수소 결합을 형성할 수 있는 이중기능성 폴리머가 얻어졌으며, 이는 Tg를 약 50 °C 상승시키고 동시에 이온화도를 약 86%까지 추가로 증가시켰다. 이온성 액체를 도핑하면, 해당 시스템은 250 MPa (25 °C)에서 0.2 mS cm–1, 0.8 MPa (120 °C)에서 9.2 mS cm–1의 전도도를 나타내며, 전도도-탄성률(모듈러스) 관계가 초이온성 무기 전도체(superionic inorganic conductors)의 거동 쪽으로 이동하였다.

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