EMIMTFSI 基离子液体用于中温钠 /氯化金属电池的性能研究

2021-03-30 23:30:00

何妍

原创

946

摘要：采用室温离子液体乙基三甲基咪唑双三氟甲磺酸亚胺盐( EMIMTFSI) 替代原有钠 /氯化金属电池( ZEBＲA电池) 的高熔点电解质氯铝酸钠( NaAlCl 4 ) 来降低 ZEBＲA 电池运行温度。利用循环伏安法、热分析法和交流阻抗法测试过渡金属 Fe、Zn、Cu 在离子液体中氧化还原可逆性、热稳定性以及电导率。结果表明: Cu 和 Zn 电极在该离子液体中的可逆性良好，可组装中温 ZEBＲA 电池，组装的 Na/CuCl2 电池可在 175 ℃ 下平稳运行，首次放电比容量达 273 mA·h/g，库伦效率接近 100%。

等物质的量的 N-甲基咪唑和溴乙烷以环己烷为溶剂在 80 ℃ 下反应，磁力搅拌 24 h 得到粗产物乙基三甲基咪唑溴盐( EMIMBr) ，粗产物用乙酸乙酯和异丙醇的混合液体( 体积比 1 ∶1) 进行重结晶提纯，得到纯的白色晶体 EMIMBr。称取等物质的量的 EMIMBr 和 LiTFSI 溶解在水中，加热至 70 ℃ ，磁力搅拌 24 h，得到疏水相的 EMIMTFSI 最终产物得到的产物 EMIMTFSI 在真空干燥箱下 120 ℃ 真空干燥 72 h。

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