绿色离子液体在电化学领域的应用研究进展吴双201002121285分析化学
离子液体是完全由离子组成的液体室温下呈液态的盐它一般由有机阳离子和无机阴离子所组成。早在1914年就发现了第一个离子液体硝基乙胺但其后此领域研究进展缓慢直到1992年Wikes领导的研究小组合成了低熔点、抗水解、稳定性好的emimBF4离子液体后离子液体的研究才得以迅速发展随后开发了一系列的离子液体。由于离子液体具有良好的导电性电化学稳定电位窗口几乎没有蒸气压、不挥发具有较大的稳定温度范围、较好的化学稳定性通过阴阳离子的设计可调节其对水、无机物、有机物及聚合物的溶解性酸度可调等。使其在化学、化工等领域得到广泛应用。目前对离子液体的研究主要集中在新型离子液体的合成、其物理和化学特性的表征及作为溶剂和电解质的应用研究等方面。本文主要介绍了近年来离子液体在电池、电沉积、传感器等方面的应用研究进展。1离子液体在电池方面的应用11锂电池锂离子电池作为一种优良的能源而被广泛应用但鉴于安全和稳定性的考虑人们一直在寻求具有高的锂离子导电性的固体电解质材料。Mac、Farla
e等设计出以离子液体为塑晶网络再将锂离子掺杂其中由于这种晶格旋转无序性且存在空位锂离子可在其中快速移动导电性好使离子液体在二次电池上的应用很有前景。Bockirs等合成了以吡啶阳离子为基础的DMFPBF4离子液体其可在较宽的温度范围内和锂稳定共存以它为电解质装配的LiM
O4Li电池显示出较高的充放电循环效率
f96。Koch等采用电化学阻抗对锂在离子液体中的稳定性进行了研究结果表明离子液体的还原产物在锂表面并没有形成致密的钝化膜因而不能完全隔绝锂电极与本体电解液的接触。Garcia等以EMITFSI为锂离子电池的电解质用LiCoO2和Li4Ti5O12作为正负极材料解决了碳负极在离子液体中有剥离的问题。且以LiTFSIEMITFSI为电解质装配的电池具有较好的循环性能LiCoO2放电电容可达106mA1hg循环200次放电电容仍保持90以上。12太阳能电池目前太阳能电池一般使用由有机溶剂组成的电解质而有机溶剂易挥发密封困难这使电池的稳定性和寿命受到影响。离子液体由于具有热稳定、低蒸气压、不燃性、高离子传导率、宽的电化学稳定电位窗、与聚合物易形成凝胶等特性使其非常适合用于光电化学太阳能电池的电解液。Wa
g等以六烷基胍盐离子液体作为燃料敏化太阳能电池的电解质研究发现与传统的电池相比其光电传化率大大提高在AM115时的光下光电转化率为75～83。另外他还研究r