Thứ tư, 25/01/2017 00:26
Số 1 năm 201718 - 23Download

Ảnh hưởng của sự thay đổi cấu trúc cation đến tính chất hóa lý và điện hóa của chất lỏng ion nhóm ammonium tứ cấp

Võ Duy Thanh*, Lê Mỹ Loan Phụng, Phùng Quán, Trần Văn Mẫn

*Tác giả liên hệ: Email: vodthanh@hcmus.edu.vn

Khoa Hóa, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 

Ngày nhận bài: 11/10/2016; ngày chuyển phản biện: 18/10/2016; ngày nhận phản biện: 14/11/2016; ngày chấp nhận đăng: 18/11/2016

Tóm tắt:

Chất lỏng ion (ILs) trên cơ sở muối ammonium tứ cấp và anion bis(trifluorometansulfonil)imidur (R1R2R3R4N+TFSI) được tổng hợp và khảo sát tính chất hóa lý và điện hóa để ứng dụng làm chất điện giải trong pin lithi-ion. Sự thay đổi cấu trúc của cation ammonium do chiều dài dây alkyl quanh các nhóm R1, R2, R3, R4 dẫn đến sự thay đổi tính chất nhiệt (nhiệt độ nóng chảy, thủy tinh hóa, kết tinh, phân hủy), độ nhớt, tỷ trọng, độ dẫn điện và độ bền oxy hóa khử của chất lỏng ion. Trên cơ sở xem xét sự thay đổi cấu trúc - tính chất của chất lỏng ion kết hợp với tính toán HOMO và LUMO về độ bền oxy hóa khử đã giúp xác định cấu trúc tối ưu của cation và chất lỏng ion tổng hợp để đạt được tính năng điện hóa tốt nhất định hướng ứng dụng để thay thế các hệ điện giải trên cơ sở dung môi hữu cơ có nguy cơ gây cháy nổ trong pin sạc lithi-ion.

Từ khóa:

 cấu trúc cation, chất lỏng ion, dây alkyl, độ bền oxy hóa khử, pin sạc lithi-ion.

Chỉ số phân loại:
1.4

The effect of cation structure to the physicochemical and electrochemical properties of quaternary ammonium ionic liquids

Received: 11 October 2016; accepted: 18 November 2016

Abstract:

Ionic liquids (ILs) based on aliphatic quaternary ammonium cations and bis(trifluoromethanesulfonyl)imidur anions (R1R2R3R4N+TFSI) are synthesized and physicochemically and electrochemically characterized for using as electrolytes in lithiumion batteries. The alkyl ammonium cation structure was investigated by changing the alky chain length of R1, R2, R3, R4 alkyl substituents. The results of thermal properties (melting point, crystallization, and glass transition temperature), viscosity, ionic conductivity, and electrochemical stability combined with HOMO/LUMO calculation explained the cation structure - properties relation as well as predicted the optimized ionic liquids for replacing the conventional electrolytes in lithium-ion batteries. 

Keywords:

 alkyl chain length, cation structure, ionic liquid, lithium-ion batteries, oxidation stability. 

Classification number:
1.4
Lượt dowload: 353 Lượt xem: 817

Đánh giá

X
(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)