Kimia Hijau untuk Karbohidrat - Apa, Mengapa dan Bagaimana

Dalam beberapa dekade terakhir, berbagai upaya yang dilakukan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan turunan minyak, untuk mengurangi pencemaran lingkungan, dan untuk menghadapi pemanasan global. Penggunaan biomassa sebagai bahan baku alternatif untuk bahan bakar fosil, karena melimpah dan relatif murah. Karbohidrat, yaitu, selulosa, pati, dan sukrosa, merupakan bahan baku penting dalam industri kimia karena diproduksi dari biomassa yang tersedia dalam jumlah besar, memfasilitasi aplikasi dalam skala besar. Karbohidrat memberikan fungsi penting dalam fisiologi sel dan pada ukuran nano di membran sel, sebagai bagian dari glycoconjugates (glikoprotein, glikolipid, dan polisakarida) yang mengandung glycocalyx. Akibatnya, karbohidrat memiliki peran penting dalam banyak proses biologis, termasuk infeksi bakteri dan virus, metastasis kanker, apoptosis, proliferasi neuron, dan banyak peristiwa penting lainnya.

Senyawa berbasis karbohidrat telah banyak digunakan dalam industri farmasi, kosmetik, deterjen, dan makanan. Sementara senyawa ini terutama diproduksi dengan metode kimia, penggunaan metode enzimatik juga telah diteliti selama 20 tahun terakhir sebagai alternatif yang lebih hijau untuk sintesis organik. Karena kelarutan enzim dan karbohidrat yang rendah pelarut organik konvensional, penelitian telah difokuskan pada bahan sintesis karbohidrat secara kimia dan enzimatik dalam pelarut hijau polar seperti air, cairan superkritis (SCFs), dan cairan ionik (ILs).

Sangat penting untuk menentukan konsep kimia hijau, dan prinsip-prinsip yang mengaturnya, untuk menyesuaikan kimia karbohidrat dalam produksi dan pengolahan yang berkelanjutan. Sebuah definisi kimia hijau diusulkan oleh Paul Anastas dan John Warner pada tahun 1998 sebagai desain produk dan proses kimia yang mengurangi atau menghilangkan penggunaan atau generasi zat berbahaya. Green chemistry (kimia hijau) memiliki 12 prinsip-prinsip yang dapat diringkas sebagai berikut:

1. Pencegahan: Kimia harus mencegah produksi limbah beracun dan berbahaya dibandingkan membuang limbah tersebut setelah dibentuk.
2. Ekonomi atom: Dalam sintesis, semua komponen yang digunakan seharusnya ditambahkan hingga batas maksimum dalam menghasilkan produk yang diinginkan.
3. Sintesis kimia tidak berbahaya: alasan apapun, sintesis kimia harus didesain untuk menggunakan dan menghasilkan material dengan toksisitas rendah dan efek negatif yang rendah terhadap lingkungan.
4. Mendesain bahan kimia dengan aman: Bahan-bahan kimia harus didesain untuk menghasilkan kegunaan yang diinginkan dengan rendahnya level toksisitas.
5. Pelarut dan bahan pendukung yang lebih aman: Bahan pendukung (semisal pelarut) harus dihindari sebisa mungkin dan harus aman jika digunakan.
6. Desain efisiensi energi: persyaratan energi dari proses kimia seharusnya diminimalkan untuk mengurangi dampak lingkungan, dan jika memungkinkan proses-proses dilakukan pada suhu dan tekanan ruang.
7. Penggunaan bahan makanan yang dapat diperbaharui: bahan-bahan mentah (raw materials) atau bahan-bahan makanan (feedstocks) harus dapat diperbaharui (renewable).
8. Mengurangi produk-produk turunan: jika memungkinkan, produk-produk turunan yang tidak diperlukan (seperti proteksi/deproteksi) seharusnya dihindari atau dicegah.
9. Katalis: adalah sangat baik jika menggunakan reagen katalitik (seselektif mungkin) dibandingkan reagen stoikiometri.
10. Desain degradasi: Produk-produk kimia seharusnya didesain agar mengalami proses degradasi yang tidak berbahaya (innocuous) dan bertahan di dalam lingkungan.
11. Analisis real-time dalam pencegahan polusi: Metode analitik seharusnya dikembangkan untuk melibatkan analisis real-time tanpa pembentukan bahan-bahan yang berbahaya.
12. Kimia yang lebih aman dalam pencegahan kecelakaan: Bahan-bahan yang terlibat dalam proses kimia harus dipilih untuk mengurangi potensi kecelakaan kimia.

Sumber :
Green Solvents in Carbohydrate Chemistry: From Raw Materials to Fine Chemicals
Angeles Farrán,† Chao Cai,‡ Manuel Sandoval,§ Yongmei Xu,∥ Jian Liu,∥ María J. Hernáiz,*,▽
and Robert J. Linhardt*,⊥

Separator Baterai Ion Litium

Composite electrolyte membranes incorporating viscous copolymers with cellulose for high performance lithium-ion batteries

Jinfang Zhang et al. (State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, China

Pendahuluan

Baterai ion litium (Lithium-ion batteries, LIB), yang memiliki kapasitas spesifik dan kinerja siklus yang tinggi jika dibandingkan dengan teknologi baterai yang lainnya, telah digunakan dalam perangkat portable dan peralatan elektrik yang beragam, dan diharapkan menjadi sumber energi yang utama dalam bidang  transportasi dan perangkat penyimpan energi. Dalam menghadapi permintaan yang meningkat, material elektrolit canggih, yang memberikan konduktivitas ion yang tinggi, keamanan yang baik dan sifat mekanik serta kontak/adesi yang sempurna dari elektroda sangat dibutuhkan. Elektrolit organik, dengan kontak antar-muka yang sempurna dengan elektroda dan kinerja elektrokimia sangat memungkinkan untuk aplikasi praktis, akan tetapi, keamanan menjadi perhatian utama dikarenakan kebocoran dan sifat mudah terbakar dari elektrolit organik yang volatil tersebut pada suhu tinggi (>60 derajat Celsius). Pada saat ini, elektrolit polimer padatan (Solid Polymer Electrolytes, SPEs) untuk LIBs menarik perhatian dikarenakan peningkatan keamanan pada suhu tinggi. Akan tetapi, konduktivitas ion rendah dan kontak antar-muka yang rendah antara elektrolit padatan dan material elektroda membatasi penggunaan SPEs secara praktis untuk LIBs.

PEO dan Turunannya

Perbaikan yang dilakukan terhadap SPEs untuk LIBs terutama berfokus pada konduktivitas ion tinggi. Banyak riset mempelajari SPEs berbasis poli(etilena oksida) (PEO) dan turunannya, diketahui sebagai representatif yang tipikal terhadap matriks polimer SPEs, dikarenakan kemampuannya untuk melarutkan garam litium dan fleksibilitas segmen yang tinggi dalam transport ion di dalam fasa amorf. Akan tetapi, penggunaan elektrolit berbasis PEO murni dibatasi oleh konduktivitas ion yang rendah (10^-8 - 10^-7 S cm^-1) karena kecenderungan mengalami kristalisasi pada suhu di bawah 65 derajat Celsius. Modifikasi struktur PEO menggunakan metode cross-linking dan co-polimerization (block atau graft copolymer), seperti menambangkan gugus polar (akrilonitril, uretan, amida, maleat anhidrat) ke dalam matriks PEO, merupakan strategi yang umum untuk menekan kristalisasi PEO. Maleat anhidrat ditambahkan ke dalam elektrolit berbasis PEO sebagai gugus polar untuk membentuk elektrolit polimer padatan berbentuk seperti sisir (comb-like) dengan konduktivitas ion ~10^-4 S cm^-1 pada suhu 90 derajat Celcius, menunjukkan bahwa jenis elektrolit polimer ini dapat digunakan pada suhu tinggi. Namun, gerakan segmen EO dihalangi oleh gaya Van der Waals antara segemn EO dan unit polar, yang tidak baik dalam menurunkan kristalisasi segmen EO. Oleh karena itu, unit non-polar yang besar, seperti rantai hidrokarbon, diharapkan memperlemah gaya Van der Waals dan memecah keteraturan rantai EO. Unit non-polar yang besar dapat meningkatkan volume bebas unit EO, meningkatkan pergerakan segmen EO yang menyediakan ruang (saluran) untuk transportasi ion litium dan pada gilirannya meningkatkan konduktivitas ion elektrolit polimer. 

Hal yang sangat penting berkaitan dengan SPEs, adalah faktor yang mempengaruhi kinerja elektrokimia dari LIBs adalah lemahnya hubungan antar-muka elektroda/elektrolit. Karena antar-muka elektroda/elektrolit merupakan hubungan padatan/padatan non-fluida (tidak mengalir), yakni SPEs tidak dapat sepenuhnya meresap material elektroda, seperti elektrolit cair, sehingga penurunan siklus elektrokimia dalam LIBs padatan menjadi jelas. Usaha-usaha yang telah dilakukan untuk mengurangi kestabilan antar-muka, antara lain penambahan atau grafting sejumlah besar serbuk keramik (SiO2, AL2O3, ZnO, CeO, ZnAl2O4 ke dalam SPEs.  Namun, kemampuan laju dan kinerja siklus jangka panjang dari LIBs tidak  dapat ditingkatkan karena keterbatasan intrinsik dari hubungan padatan/padatan non-fluida masih tersisa. Oleh karena itu, memperbaiki penampilan fisik SPEs menjadi lebih elastis atau lebih kental untuk mempertahankan hubungan yang seragam dengan permukaan elektoda, menjadi cara yang lebih efektif untuk memperoleh antar-muka yang efektif dan stabil antara elektrolit dan elektroda untuk mencapai kemampuan laju yang meningkat dan meningkat kinerja siklus secara berkelanjutan.

Terinspirasi dari konsep ini, dikembangkan suatu membran elektrolit komposit (CEM) dengan menggabungkan kopolimer kental dengan selulosa untuk aplikasi baterai ion litium berkinerja tinggi. Kopolimer PEGMEM-co-SMA yang kental yang secara khusus didisain dengan menggabungkan bagian sekunder, SMA, dengan gugus non-polar bulki dan C18, yang dapat menekan kecenderungan pengkristalan melalui pembuatan defect pada fasa kritalisasi PEO dan mempercepat pergerakan segmen EO. Pada suhu di atas titik leleh (31,98 - 35.71 derajat Celsius), kopolimer PEGMEM-co-SMA menampilkan keadaan aliran kental yang menguntungkan untuk mempertanhankan hubungan antar-muka dengan elektroda, seperti halnya pada elektrolit cairan. Dalam memastikan kestabilan demensional dari kopolimer untuk memisahkan katoda dari anoda, berbagai macam matriks selulosa digunakan untuk meningkatkan sifat mekanik dari polimer. Dalam penelitian ini lembaran selulosa NKK TF40 dipilih untuk ditambahkan pada kopolimer PEGMEM-co-SMA dan LiTFSI untuk membentuk membran elektrolit komposit kopolimer/selulosa kental. Hasil peneltian menunjukkan membran elektrolit komposit tidak hanya menunjukkan kestabilan termal yang tinggi dan kondukstivitas ion yang baik, tetapi juga memberikan hubungan antar-muka yang sempurna terhadap elektroda litium dan kinerja siklik yang baik dan LIBs. 

Membran Elektrolit Polimer

Adalah benar bahwa keterampilan yang terutama dimiliki dan harus ditekuni oleh seorang akademis adalah menulis. Literasi menulis tentunya didukung oleh kemampuan untuk berpikir (thinking skill) dan dimodali oleh pengalaman membaca.

Saya sebagai mahasiswa doktor (postgraduate student) yang sedang menekuni bidang penelitian Kimia Material untuk aplikasi storage devices mengisi hari-hari dengan membaca artikel-artikel yang telah dipublish dalam rangka mendukung penelitian untuk disertasi, sehingga diharapkan dapat mengeluarkan karya berupa artikel ilmiah yang berhubungan dengan penelitian. Di samping untuk tujuan menyumbangkan pengetahuan untuk khasanah keilmuan, khususnya ilmu Kimia, saya juga memiliki keinginan untuk memanfaatkan keterampilan yang saya miliki dari pengalaman membaca, meneliti dan meneliti untuk pengabdian kepada masyaakat.

Berikut, saya ingin membagikan beberapa hasil studi yang dilakukan oleh Ilmuwan di belahan dunia, yang dikemas dalam bentuk summary berhubungan dengan Membran Elektrolit Polimer (Polymer Electrolyte Membrane).

1. Preparation of Hydrophilic Polyethylene/Methylcellulose blend Microporous Membranes for Separator of Lithium-ion Batteries (oleh Haiyang Liao dari School of Materials and Energy, Guangdong University, China)

Pembuatan Membran Berpori Mikro dari Blend antara Polietilena/Metil Selulosa Hidrofil untuk Separator Baterai Ion Litium

Membran berpori mikro dari blend Polietilena hidrofil dengan kerapatan besar dan metil selulosa dibuat melalui proses separasi fasa terinduksi secara panas. Pengaruh dari MC terhadap membran HDPE diinvestigasi melalui pengujian morfologi dan penentuan diagram fasa, hidrofilisitas, kristalinitas dan sifat mekanik. Demikian pula, sifat elektrokimianya dievaluasi dengan sel baterai kecil (watch batteries) dengan membandingkan membran HDPE murni dan membran berpori mikro blend HDPE/MC sebagai separator yang ditambahkan garam LiPF6. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa titik awan meningkan dan morfologi permukaan dari membran berubah dari rapat menjadi berpori, dengan penambahan massa MC. Membran blend juga memiliki serapan elektrik yang lebih tinggi dibandingkan membran HDPE murni. Bahkan, konduktivitas ion maksimum (1,01 x 10^-3 S/cm) dan energi aktivasi minimum (Ea) 10,48 kJ/mol diperoleh ketika massa MC 2%. Selanjutnya, jika dibandingkan dengan membran HDPE murni, sel baterai (button cell) yang terdiri dari membran berpori mikro blend HDPE/MC menghasikan kapasitas pemakaian dan pengosongan yang lebih besar dan kinerja pemakaian lebih baik dalam kerapatan arus yang beragam.

Poin utama : peran MC

Penggunaan membran dalam baterai ion litium sangat bergantung pada konduktivitas ion.
Kondukstivitas ion berpengaruh signifikan terhadap kinerja elektrokimia baterai. Konduktivitas ion bertambah seiring penambahan massa MC hingga 2% dan mengalami penurunan setelah kondisi tersebut. Konduktivitas ini berbeda-beda sesuai jumlah pembawa ion dan mobilitasnya, yang keduanya bergantungpada daerah amorf. Konduktivitas membran dapat ditingkatkan dengan meningkatkan daerah amorf. Masuknya MC dapat meningkatkan daerah amorf dan pada gilirannya mengaktifkan fraksi yang luas untuk mobilitas pembawa ion.

Pergerakan ion Li+ dipelajari melalui transfer number  (t+), suatu parameter dalam menjelaskan baterai ion litium yang dapat diisi ulang. Pengaruh penambahan MC adalah dihubungkan dengan ikatan hidrogen yang dapat dengan mudah terbentuk antara gugus hidroksil MC dan atom fluor dari PF6; ikatan hidrogen ini menghalangi gerakan anion tetapi memfasilitasi gerakan ion Li+.

2. Konduktor-konduktor Ion Tunggal Berbahan Poly(aryne ether) untuk Baterai Li-ion

Penulis:

1.    Hykkeun Oh dari Departemen Sains dan Teknik Material, Universitas Negeri Pennsylvania, Amerika Serikat

2.    Kui Xu dari Departemen Sains dan Teknik Material, Universitas Negeri Pennsylvania, Amerika Serikat

3.    Dae Soo Kim dari Departemen Teknik Kimia dan Biologi, Univeristas Nasional Seoul, Korea

4.    Chalathorn Chanthad dari Departemen Sains dan Teknik Material, Universitas Negeri Pennsylvania, Amerika Serikat

5.    Guang Yang dari Departemen Sains dan Teknik Material, Universitas Negeri Pennsylvania, Amerika Serikat

6.    Jiezhu Jin dari Departemen Sains dan Teknik Material, Universitas Negeri Pennsylvania, Amerika Serikat

7.    Ismail Alperen Ayhan dari Departemen Sains dan Teknik Material, Universitas Negeri Pennsylvania, Amerika Serikat

8.    Seung M. Oh dari Departemen Teknik Kimia dan Biologi, Univeristas Nasional Seoul, Korea

9.    Chalathorn Chanthad dari Departemen Sains dan Teknik Material, Universitas Negeri Pennsylvania, Amerika Serikat

10.  Qing Wang dari Departemen Sains dan Teknik Material, Universitas Negeri Pennsylvania, Amerika Serikat

Abstrak

Elektrolit yang mengonduksi ion tunggal (single-ion) merupakan suatu pilihan yang menarik pada konduktor-konduktor garam biner tradisional yang biasa digunkan dalam baterai Li-ion. Secara teoritis dijelaskan bahwa elektrolit ion tunggal yang mengembangkan sistem garam biner, dapat mengurangi gradien konsentrasi dan menghilangkan polarisasi dalam sel, memperbaiki substansi dalam penggunaanya pada daya dan kerapatan energi yang tinggi. Di sini, kami menjelaskan sintesis dan karakterisasi dari suatu kelas elektrolit ion tunggal berbahan dasar poly(arylene ether) dengan litium perfluoroetil sulfonat. Film polimer mikropori dijenuhkan dengan karbonat organik menghasilkan nilai tranfer Li⁺ mendekati satu, konduktivitas yang sangat tinggi ( > 10^-3 pada suhu ruang) pada rentang suhu yang panjang, kestabilan elektrokimia yang baik, dan sifat mekanik yang unggul. Kemampuan siklus yang sempurna mendekati kapasitas charge - discharge   yang telah ditunjukkan pada suhu ruang pada baterai yang terbuat dari konduktor ion tunggal.

Pendahuluan

Baterai Li-ion telah menjadi teknologi pilihan pada perangkat penyimpan energi yang dapat diisi-ulang seperti elektronik portabel, jaringan stasioner dan perangkat hibrida/elektrik. Elektrolit yang mengkonduksi listrik oleh ion-ion di antara elektrode merupakan bagian terintegrasi dalam baterai Li-ion. Hampir semua elektrolit cairan dan polimer yang berlaku pada saat ini, baik sebagai baterai  Li-ion prototipe maupun komersil merupakan konduktor garam biner di mana baik ion litium maupun counter-anionnya bermigrasi di antara elektrode-elektrode selama proses pengisi dan pemakaian. Konduktivitas garam biner sebenarnya didominasi oleh pergerakan anion, karena anion dari garam memiliki pergerakan yang sangat tinggi dan bergerak 5-10 kali dari ion Li⁺, tanpa melihat jenis anionnya. Nilai transfer Li⁺ (t_Li⁺) adalah suatu parameter yang berdimensi untuk mendonasikan fraksi aliran yang dibawa oleh Li-ion untuk transportasi muatan di dalam sel (baterai). Untuk polimer-elektrolit yang terdiri dari garam Li (misalnya, LiXF₆, X = P, As, Sb) yang dilarutkan dalam koordinasi polimer, seperti polietilena oksida (PEO), nilai tipikal, t_Li⁺-nya adalah 0,2 – 0,3; yaitu hanya 20-30% konduktivitas terukur yang dikaitkan dengan pergerakan Li⁺. Akan tetapi, tidak terjadi reaksi elektrode dengan anion. Alhasil, penumpukan anion pada permukaan elektrode/elektrolit menyebabkan polarisasi konsentrasi, yang menyebabkan hilangnya daya tarikan baterai. Oleh karena itu, pergerakan anion harus dikurangi atau secara total dieliminasi, yang dilakukan dengan pengikatan secara kovalen anion pada kerangka polimer untuk membentuk konduktor ion (misalnya ionomer). Dikarenakan ukuran dan sifat dari rantai polimer yang tidak bergerak, hanya kation yang mampu bermigrasi sepanjang interval  di dalam keadaan padatan pada skala waktu yang beralasan, dan satuan t_Li⁺ dapat dicapai dalam konduktor ion tunggal. Keuntungan penggunaan ion tunggal dalam baterai telah lama dikenal secara teoritis, terutama penurunan gradien konsentrasi dan kehilangan polarisasi di dalam sel baterai yang berkembang dalam sistem garam biner, yang menghasilkan perbaikan substansi dalam pemanfaatan material dalam aplikasi daya tinggi dan kerapatan energi. Keuntungan teoritis juga meliputi distribusi anion spasial merata yang memungkinkan bagian dari aliran yang lebih besar yang mengurangi permasalahan termal dan ketiadaan interaksi elektrokimia dari anion dengan elektrode untuk meningkatkan kestabilan. Studi teoritis saat ini telah menyarankan  bahwa elektrolit yang mengonduksi ion tunggal dapat menekan pertumbuhan lithium dendrites, yang diikuti dengan beberapa kerja ekperimen yang mengkonfirmasi kekuatan elektrolit pengkondusi ion tunggal untuk memperpanjang waktu hidup sel baterai yang menggunakan anode logam litium.

Beberapa kelas dari konduktor ion tunggal telah dilaporkan sebelumnya, yang paling sederhana, penelitian ini secara signifikan menekan konduktivitas elektrolit secara keseluruhan. Telah diterima secara luas bahwa konduksi ion dalam polimer-elektrolit berhubungan dengan sangat erat dengan gerakan segmen lokal dan dengan fenomena transisi polimer. Konsekuensinya, sebelumnya kebanyakan konduktor ion tunggal bergantung pada suhu transisi gelas (T_g) polimer seperti PEO. Pendekatan ini hanya sebatas peningkatan konduktivitas pada suhu ruang. Hingga sekarang, elektrolit ion tunggal padat yang dilaporkan memiliki konduktivitas dengan rentang 10^-7 s.d.  10^-5 S cm^-1 pada suhu ruang, setingkat lebih rendah  daripada aplikasi praktis. Bahkan, pemanfaatan polimer T_g rendah menurunkan kekuatan mekanik dan kestabilan termal dari membran, sehingga menjadi suatu kelemahan konduktor ion tunggal, karena hal-hal tersebut memiliki peran penting pada separator di antara elektrode. Lebih baru, konduktor ion tunggal yang diturunkan dari kopolimer blok rakitan (self-assembled), yang terdiri dari segmen PEO sebagai blok konduktor ion dan blok polistirena atau polimetakrilat memberikan peningkatan kekuatan mekanik. Nilai konduktivitas 1,3 x 10^-5 S cm^-1 pada suhu 60 ^oC telah diperoleh dalam kopolimer tiga blok : polistirena-b-PEO-b-polistirena, di mana litium bis(trifluorometana)sulfon-imida (LiTFSI) tercangkok secara kovalen pada blok polistirena ini. Suatu kelompok konduktor ion tunggal yang terdiri dari blend polimer berbahan poli(etilenimina) telah dilaporkan menunjukkan konduktivitas 4 x 10^-4 S cm^-1 pada suhu ruang. Kelas lainnya dari konduktor ion tunggal adalah elektrolit polimer gel, yang telah dilaporkan menunjukkan konduktivitas ion 10^-6 s.d 10^-3 S cm^-1 pada suhu ruang. Watanabe melaporkan suatu blend dari garam litium-polimer dan kerangka polieter, yang mencapai konduktivitas ion 10^-4 S cm^-1 ketika diplastisasi dengan etilena karbonat (EC). Belakangan ini, elektroit polimer gel berbahan polisiloxane, polimer-garam litium (fenilsulfonil)imida, dan polimer garam litium borat telah dilaporkan menghasilkan konduktivitas ion dalam rentang ^10-4 s.d 10^-3 S cm^-1 pada suhu ruang. Sel baterai yang menggunakan polimer-garam litium borat sebagai elektrolit polimer gel diuji dalam bentuk kinerja siklus pada temperatur yang berbeda. Cheng dkk. Membuat elektrolit polimer ion tunggal berpori dari litium poli(4-styrenesulfonyl-(phenylsulfonyl)imida yang mengandung suatu campuran pelarut EC dan propilena karbonat (PC), yang menghasilkan konduktivitas io 6,3 x 10^-3 S cm^-1 pada suhu ruang.

Pada penelitian ini, kami menjelakan sintesis dan karakterisasi dari konduktor ion tunggal berbasis poli(arilen eter) dengan pendant litium perfluoroetil sulfonat, yang memberikan karakteristik elektrolit padatan dan cairan. Konduktor ion tunggal dicelupkan pada karbonat organik menghasilkan konduktivitas sempurna pada interval suhu luas, yaitu 3,1 dan 0,74 x 10^-3 S cm^-1 pada 25 dan -20^oC, berturut-turut, dan sifat elektrokimia yang baik yang mempertahankan kestabilan mekanik dan termal sebagai separator dan konduktor di antara elektroda dalam sel baterai. Fitur pengonduksi ion tunggal dari membran telah diinvestigasi. Kinerja baterai yang bernilai baik telah ditunjukkan melalui sel yang dirakit dari konduktor ion tunggal pada suhu ruang.