Halkalı fosfazen içeren yeni iyonik sıvıların sentezi, karakterizasyonu ve çeşitli uygulamaları

Bu çalışmada, öncelikle trimerin diaminler ile reaksiyonundan tetrakloro mono(4-florobenzil)-spiro fosfazenler (1-2), ardından bu türevlerin aminoalkoller ile reaksiyonundan yeni (dimetilamino)etoksi, (dimetilamino)propoksi ve pridilmetoksi zincirlerini içeren tamamen sübstitüe mono(4-florobenzil)-spiro fosfazen bileşikleri (3-7) sentezlendi. Sentezlenen bileşiklerin poliiyot tuzları vermek üzere CH3I ile reaksiyonu sonucunda sübstitüe azotlar kuaternize hale getirildi (8-12). Sonra, LiN(SO2CF3)2 ve NaBF4 ile yer değiştirme reaksiyonu ile yeni fosfazen esaslı iyonik sıvılar (FEİS) (13-22) elde edildi. Sentezlenen FEİS'lerin yapıları elementel analiz, FTIR, bir-boyutlu (1D) 1H-, 13C- ve 31P-NMR teknikleri ile aydınlatıldı. Isıl özellikleri termik analiz (TA) teknikleri, akışkanlıkları ise koni-plak viskozimetre kullanılarak tayin edildi. Diğer taraftan, bu yeni iyonik sıvıların (İS) dielektrik ve sürtünmeye bağlı aşınma azaltıcı malzemeler olarak tribolojik özellikleri ile lityum iyon pillerinde elektrolit çözücüler ve organik alan etkili transistörlerde (OFET) elektrolit olarak ikincil geçit tabaka olarak kullanımları araştırıldı. Sonuçta, yeni FEİS'lerin dielektrik değerleri oldukça yüksek ve düşük frekanslarda elektrik çift tabaka oluşumu sergiledikleri, dolayısıyla da üretilen OFET'lerin düşük voltajda çalıştıkları tespit edildi. Diğer taraftan, triboloji çalışmalarında FEİS'lerin etkin bir yağlayıcı özellik göstermedikleri belirlendi. Şarj/deşarj ölçümleriyle FEİS 17'nin lityum-iyon pili yapımında elektrolit katkı maddesi olarak kullanıldığında pilin kapasite kaybında bir azalmaya yol açtığı, diğer FEİS'lerin ise kapasite kaybında bir artışa neden olduğu gözlemlendi.