A medida que el mundo avanza hacia un futuro más sostenible, el desarrollo de dispositivos electroquímicos avanzados, como baterías recargables con alta densidad de energía y capacidades eficientes de electrodeposición, se ha vuelto cada vez más importante. En los últimos años, se ha prestado atención a las soluciones de electrolitos ultraconcentrados, en las que las sales metálicas se disuelven en una concentración dos o tres veces mayor que la de un disolvente, o a las mezclas en las que las sales metálicas se disuelven excesivamente en un disolvente.
Estas soluciones permanecen líquidas a temperatura ambiente y permiten una alta conductividad iónica y una formación de película metálica de alta eficiencia y alta calidad. Sin embargo, la definición fisicoquímica o termodinámica de estos líquidos sigue sin estar clara. Además, la identificación y comprensión de las estructuras de las especies disueltas, que son importantes para su uso como electrolitos, supone un gran desafío.
Un equipo de investigación de la Universidad de Niigata, dirigido por el Prof. Yasuhiro Ambishi y el Dr. Jihei Han, junto con el Dr. Hikari Watanabe de la Universidad de Ciencias de Tokio, ha desarrollado un mecanismo para el transporte específico de iones de litio en litio desde una perspectiva química de solución. Resuelva líquidos iónicos y soluciones de electrolitos altamente concentrados. Encontraron un nuevo electrolito líquido formador de vidrio, una mezcla de dos componentes de sulfona cíclica y una sal de litio, que exhibe una transición vítrea en un amplio rango de composición. Además, para ilustrar el excepcionalmente alto li+ Se estudiaron el número de transición, la espectrometría y la dinámica de reorientación de dipolos en estos compuestos para proporcionar evidencia de la formación de agregados de gran tamaño en estos compuestos. Estos se publican en los resultados. Debates sobre Faraday El 10 de junio de 2024.
La caracterización termofísica de las mezclas binarias de sal de litio-1,3-propanosiltona (PS) y sal de litio-sulfolina (SL) mostró que solo se observó la transición vítrea en un cierto rango de concentración de sal de litio. La espectroscopia Raman reveló que los iones de litio existen en solución como pares de iones de contacto (CIP) y agregados (AGG). Además, el análisis de correlación bidimensional de los espectros Raman y los espectros de relajación dieléctrica (DRS) atribuyó con éxito la relajación observada al DRS. Esto sugiere que los AGG formados en altas concentraciones de sales de litio tienen una gran escala espacial y desempeñan un papel importante en el transporte específico de iones de litio.
Para alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) y los objetivos de Sociedad-5, existe una demanda creciente de dispositivos de almacenamiento de energía de próxima generación que puedan almacenar energía eléctrica de manera eficiente y que estén preparados para aplicaciones específicas. El desarrollo de estos dispositivos, que utilizan electrolitos tanto líquidos como sólidos, ha avanzado.
