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Redox-active glyme-Li tetrahalogenoferrate(iii) solvate ionic liquids for semi-liquid lithium secondary batteries

机译：氧化还原活性甘草-Li硫酸盐（III）半液锂二次电池的离子液体溶剂化物离子液体

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Solvate ionic liquids (SILs), comprising long-lived, Li solvate cations and counter anions, serve as highly Li-ion-conductive and non-flammable electrolytes for use in lithium secondary batteries. In this work, we synthesized a series of novel redox-active glyme(oligoether)-Li salt-based SILs, consisting of a symmetric ([Li(G3)](+)) or asymmetric ([Li(G3Bu)](+)) triglyme-Li salt complex and redox-active tetrahalogenoferrate ([FeX](-) (X = Br-4, Cl3Br, Cl-4)), for use as the catholyte in semi-liquid lithium secondary batteries. The successful formation of stable molten complexes of [Li(G3/G3Bu)][FeX] was confirmed by Raman spectroscopy and thermogravimetry. The melting point (T-m) depended on both the molecular weights of the complex anions and the structures of the complex cations. [Li(G3)][FeCl4] comprised complex cations with a symmetric structure, and the smallest complex anions showed the lowest T-m of 28.2 degrees C. The redox properties of the [FeX](-)/[FeX](2-) couple strongly suggested the suitability of [Li(G3/G3Bu)][FeX] as a catholyte. The discharge capacities of semi-liquid lithium secondary batteries utilizing the [Li(G3/G3Bu)][FeX] catholyte depended on the structure of the SILs, and the cell with [Li(G3)][FeCl4] showed the highest capacity with relatively good capacity retention. This study confirmed the feasibility of the glyme-based redox-active SILs as catholytes for scalable redox-flow type batteries.
机译：溶剂化物的离子液体（SILS），包括长寿命，栗溶剂化物的阳离子和抗衡阴离子，可用作高锂离子导电性和不易燃的电解质用于锂二次电池的用途。在这项工作中，我们合成了一系列新的氧化还原活性甘草（寡核酸活性甘草（Oligo醚）-li盐​​基SILs，由对称（[Li（G3）]（+））或不对称（[Li（G3Bu）]（+ ））Triglyme-Li盐配合物和氧化还原活性四卤霉甲酸酯（X = BR-4，CL-4）），用作半液体锂二次电池中的阴极电极。通过拉曼光谱和热重试验证实[Li（G3 / G3BU）] [FEX]的稳定熔融复合物的成功形成。熔点（T-M）依赖于复杂阴离子的分子量和复杂阳离子的结构。 [Li（G3）] [FECL4]包含具有对称结构的复杂阳离子，最小的复合阴离子显示出最低Tm的28.2℃。[Fex]（ - ）/ [Fex]（2-）的氧化还原性能夫妇强烈建议[Li（G3 / G3BU）] [FEX]作为阴极聚合物的适用性。利用[Li（G3 / G3BU）] [Fex]阴极电解液的半液体锂二次电池的放电容量依赖于SIL的结构，以及用[Li（G3）] [FECL4]的电池显示出最高容量保持良好的能力保留。该研究证实了基于Glyme的氧化还原活性Sils作为可伸缩氧化还原型电池的阴极物的可行性。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2020年第7期|共8页
  • 作者

    Kemmizaki Yuta; Katayama Yu; Tsutsumi Hiromori; Ueno Kazuhide;

  • 作者单位

    Yamaguchi Univ Grad Sch Sci &

    Technol Innovat Dept Appl Chem Ube Yamaguchi 7558611 Japan;

    Yamaguchi Univ Grad Sch Sci &

    Technol Innovat Dept Appl Chem Ube Yamaguchi 7558611 Japan;

    Yamaguchi Univ Grad Sch Sci &

    Technol Innovat Dept Appl Chem Ube Yamaguchi 7558611 Japan;

    Yokohama Natl Univ Dept Chem &

    Biotechnol Hodogaya Ku 79-5 Tokiwadai Yokohama Kanagawa 2408501 Japan;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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