Везде

ОХНМЖурнал физической химии Russian Journal of Physical Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-4537
  • ISSN (Online) 3034-5537

Физико-химические и электрохимические свойства растворов трифторметансульфоната лития в смесях сульфолан-1.3-диоксолан

Вы можете
Код статьи
S0044453725030116-1
DOI
10.31857/S0044453725030116
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Карасева Е. В.
  • Аффилиация: Уфимский Институт химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН
Шеина Л. В.
  • Аффилиация: Уфимский Институт химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН
Том/ Выпуск
Том 99 / Номер выпуска 3
Страницы
459-470
Аннотация
Изучены физико-химические свойства (электропроводность, вязкость и плотность) 1.0 М растворов LiSO3CF3 в смесях сульфолан-1.3-диоксолан в температурном диапазоне 30–50°C. Показано, что изотермы удельной электропроводности проходят через максимум при содержании 1.3-диоксолана около 60 мол. % (1.75×10–3 Ом–1 см–1, 30°C). Установлено, что вязкость и корригированная (исправленная на вязкость) электропроводность изученных растворов снижаются с увеличением содержания 1.3-диоксолана и с повышением температуры. Сделан вывод, что энергии активации электропроводности и вязкого течения, а также их соотношение уменьшаются с увеличением содержания 1.3-диоксолана. Методом ЯМР-спектроскопии оценены коэффициенты самодиффузии всех компонентов изученных электролитных растворов и рассчитаны транспортные числа катиона лития. Установлено, что транспортное число катиона лития изменяется нелинейно от состава раствора – максимальное значение (0.56) достигается при соотношении сульфолан:1.3-диоксолан ≈ 2:3, что коррелирует с положением максимума на изотерме электропроводности.Показано, что температуры плавления 1.0 М растворов LiSO3CF3 в смесях сульфолана с 1.3-диоксоланом снижаются по мере увеличения содержания последнего. Отмечено, что при содержании 1.3-диоксолана более 50 мол. % электролитные растворы находятся в жидкофазном состоянии при температурах ниже –70°C.
Ключевые слова
трифторметансульфонат лития сульфолан 1.3-диоксолан электролитные растворы транспортное число катиона лития литий-серные аккумуляторы
Дата публикации
12.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
7

Библиография

  1. 1. Lin Y., Huang S., Zhong L., et al. // Energy Storage Materials. 2021. V. 34. P. 128. https:// doi.org/10.1016/j.ensm.2020.09.009
  2. 2. Wang L., Ye Y., Chen N., et al. // Adv. Funct. Mater. 2018. V. 28. 1800919. https://doi.org/10.1002/adfm.201800919
  3. 3. Liu Y., Elias Y., Meng J., et al. // Joule. 2021. V. 5. № 9. P. 2323. https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.06.009
  4. 4. Zhang S., Ueno K., Dokko K., Watanabe M. // Adv. Energy Mater. 2015. V. 5. 1500117. DOI: 10.1002/aenm.201500117
  5. 5. Abouimrane A., Belharouak I., Amine K. // Electrochem. Com. 2009. V. 11. P. 1073. https://doi:10.1016/j.elecom.2009.03.020
  6. 6. Hofmann A., Schulz M., Indris S., et al. // Electrochim. Acta. 2014. V. 147. P. 704. http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2014.09.111
  7. 7. Wu W., Bai Y., Wang X., Wu C. // Chinese Chemical Letters. 2021. V. 32. P. 1309. https://doi.org/10.1016/j.cclet.2020.10.009
  8. 8. Ugata Y., Chen Y., Sasagawa S., et al. // J. Phys. Chem. C. 2022. V. 126. P. 10024. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.2c02922
  9. 9. Kim H.S., Jeong C.S. // Bull. Korean Chem. Soc. 2011. V. 32. № 10. P. 3682. http://dx.doi.org/10.5012/bkcs.2011.32.10.3682
  10. 10. Zhong H., Wang C., Xu Z., et al. // Scientific Reports. 2016. V. 6. № 1. 25484. DOI: 10.1038/srep25484
  11. 11. Raccichini R., Dibden J.W., Brew A., et al. // J. Phys. Chem. B. 2018. V. 122. № 1. P. 267. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.7b09614
  12. 12. Mi Y.Q., Deng W., He C., et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2023. V. 62. e202218621. doi.org/10.1002/anie.202218621
  13. 13. Andrea M.L., Giorgio F.D., Soavi F., et al. // ChemElectroChem. 2018. V. 5. № 9. P. 1272. https://doi.org/10.1002/celc.201701348
  14. 14. Barghamadi M., Best A.S., Hollenkamp A.F., et al. // Electrochim. Acta. 2016. V. 222. P. 257. http://dx.doi.org/doi:10.1016/j.electacta.2016.10.169
  15. 15. Mikhaylik Y.V. Electrolytes for Lithium Sulfur Cells: US Patent 7354680 B2. 2008.
  16. 16. Aurbach D., Pollak E., Elazari R., et al. // J. Electrochem. Soc. 2009. V. 156. № 8. P. A694. DOI: 10.1149/1.3148721
  17. 17. Parfitt C.E. Characterisation, Modelling and Management of Lithium-Sulphur Batteries for Spacecraft Applications. PhD thesis, University of Warwick, 2012. 308 p. http://go.warwick.ac.uk/wrap/57030/
  18. 18. Колосницын В.С., Слободчикова Н.В., Шеина Л.В. // Журн. прикл. химии. 2000. Т. 73. № 7. С. 1089. [Kolosnitsyn V.S., Slobodchikova N.V., Sheina L.V. // Russ. J. Applied Chemistry. 2000. V. 73. № 7. P. 1152.]
  19. 19. Колосницын В.С., Слободчикова Н.В., Каричковская Н.В., Шеина Л.В. // Russ. J. Applied Chemistry. 2001. Т. 74. № 4. С. 560. [Kolosnitsyn V.S., Slobodchikova N.V., Karichkovskaya N.V., Sheina L.V. // Russ. J. Applied Chemistry. 2001. V. 74. № 4. Р. 576.]
  20. 20. Колосницын В.С., Слободчикова Н.В., Мочалов С.Э., Каричковская Н.В. // Электрохимия. 2001. Т. 37. № 6. С. 741. [Kolosnitsyn V.S., Slobodchikova N.V., Mochalov S.E., Karichkovskaya N.V. // Russ. J. Electrochem. 2001. V. 37. № 6. Р. 632. DOI: 10.1023/A:1016630904258]
  21. 21. Karaseva E.V., Kuzmina E.V., Li B.-Q., Zhang Q., Kolosnitsyn V.S. // J. Energy Chemistry. 2024. V. 95. P. 231. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2024.02.052
  22. 22. Younesi R., Veith G.M., Johansson P., et al. // Energy Environ. Sci. 2015. V. 8. P. 1905. DOI: 10.1039/c5ee01215e
  23. 23. Dong L., Zhong S., Yuan B., et al. // Research. 2022. V. 2022. 9837586. DOI: 10.34133/2022/9837586
  24. 24. Lu D., Xu G., Hu Z., et al. // Small Methods. 2019. V. 3. 1900546. DOI: 10.1002/smtd.201900546
  25. 25. Ugata Y., Sasagawa S., Tatara R., et al. // J. Phys. Chem. B. 2021. V. 125. P. 6600. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.1c01361
  26. 26. Hess S., Wohlfahrt-Mehrens M., and Wachtler M. // Electrochem. Soc. 2015. V. 162. № 2. P. A3084. DOI: 10.1149/2.0121502jes
  27. 27. Cataldo F. // Eur. Chem. Bull. 2015. V. 4. № 2. P. 92. DOI: 10.17628/ECB.2015.4.92
  28. 28. Xu K. // Chemical Reviews. 2004. V. 104. № 10. P. 4303. https://doi.org/10.1021/cr030203g
  29. 29. Sheina L.V., Karaseva E.V., Kolosnitsyn V.S. // Rus. J. Phys. Chem. A. 2024. V. 98. P. 431. https://doi.org/10.1134/S0036024424030269
  30. 30. Papaioannou D., Bridakis M., Panayiotou C.G. // J. Chem. Eng. Data. 1993. V. 38. P. 370. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/je00011a010
  31. 31. Vraneš M., Zec N., Tot A., Papović S., Dožić S., Gadžuric S. // J. Chem. Thermodynamics. 2014. V. 68. P. 98. http://dx.doi.org/10.1016/j.jct.2013.08.034
  32. 32. Nakanishi A., Ueno K., Watanabe D., et al. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. P. 14229. DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b
  33. 33. Lacey M.J., Jeschull F., Edström K., Brandell D. // J. Phys. Chem. C. 2014. V. 118. № 45. P. 25890. DOI:10.1021/jp508137m
  34. 34. Yoon S. // Int. J. Applied Engineering Research. 2018. V. 13. № 18. Р. 13547.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека