局部缩离子液体的纳米结构在散装和在石墨和黄金电极上

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 物理化学 物理化学

背景情况:

• 离子液体 (ILs) 具有理想的物理性能,但通常存在高粘度,限制了它们的实际应用.
• 制定降低IL粘度的策略,而不损害其独特特性,对于更广泛的采用至关重要.

研究的目的:

• 为了研究非溶解性稀释剂1,1,2,2-四乙烯2,2,2-三乙烯 (TFTFE) 对离子液体 (ILs) 和离子液体电解质 (ILEs) 粘度和物理性能的影响.
• 为了确定ILs的局部离子排列和有利性质是否保持在得到的混合物中,称为局部缩ILs (LCILs) 和局部缩ILEs (LCILEs).

主要方法:

• 使用1 - 赫西尔 - 3 - 甲基利米达二三甲基硫) 胺基 (HMIM TFSI),1 - 赫西尔 - 3 - 甲基利米达三五乙烯三二酸盐 (HMIM FAP) 或1 - 乙基-3 - 甲基利米达三五乙烯三二酸盐 (BMIM FAP) 与TFTFE混合的各种重量比率来制备LCIL.
• 通过在HMIMTFSI-TFTFE混合物中溶解二三甲基硫) 胺 (LiTFSI) 来制备LCILE.
• 使用风学,离子导电性测量,循环电压测量 (CV),小角和广角X射线散射 (S/WAXS) 和原子力显微镜 (AFM) 的表征.

主要成果:

• 添加TFTFE显著降低了IL和ILE的粘度.
• 在LCIL和LCILE中,离子导电性得到了增强.
• 循环电压测量显示,黄金和碳电极上的电化学窗口的减少最小.
• S/WAXS和AFM数据证实了局部离子纳米结构在混合物中的保留,即使在电极接口.

结论:

• 将IL和ILE与性稀释剂TFTFE混合,有效降低粘度,同时保持或增强关键的物理性质.
• 保留的局部离子安排是保持LCIL和LCILEs有利特征的关键.
• 这些发现为在低粘度至关重要的应用中利用ILs提供了一个可行的策略.