Physicochemical properties of lithium perchlorate solutions in mixtures of sulfolane with alkyl acetates

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The physicochemical properties of 1.0 M solutions of lithium perchlorate in mixtures of sulfolane with methyl-, ethyl-, and butyl acetate have been studied and it has been found that the introduction of alkyl acetates leads to a decrease in the toughness of electrolyte solutions and an expansion of the temperature range of the liquid-phase state. The isotherms (30°C) of the specific ion conductivity of 1.0 M solutions of lithium perchlorate in sulfolane-alkyl acetate mixtures show maxima, the position of which is determined by the molecular weight of alkyl acetate. The electrochemical stability window of 1.0 M solutions of LiClO4 in sulfolane-alkyl acetate mixtures is 5.7–5.8 V vs. Li/Li+.

About the authors

L. V. Sheina

Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center of RAS

Email: sheina.l.v@gmail.com
Ufa, Russia

E. V. Kuzmina

Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center of RAS

Ufa, Russia

E. V. Karaseva

Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center of RAS

Email: karaseva@anrb.ru
Ufa, Russia

V. S. Kolosnitsyn

Ufa Institute of Chemistry, Ufa Federal Research Center of RAS

Ufa, Russia

References

  1. Dong L., Zhong S., Yuan B., et al. // Research. 2022. V. 2022. Article ID9837586. doi: 10.34133/2022/9837586
  2. Wang H., Yu Z., Kong X., et al. // Joule. 2022. V. 6. P. 588. https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.12.018
  3. Yang H, Li P., Guo C., et al. // J. Power Sources. 2024. V. 624. P. 235563. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2024.235563
  4. Фиалков Ю.Я., Житомирский А.Н., Тарасенко Ю.А. Физическая химия неводных растворов. Л.: Химия, 1973. 376 с.
  5. Wu F., Zhou H., Bai Y., Wang H., Wu C. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. V. 7. № 27. P. 15098.
  6. Ugata Y., Wada G., Miyazaki S., and Dokko K. // J. Electrochem. Soc. 2024. V. 171. 100508. doi: 10.1149/1945-7111/ad81b8
  7. Abouimrane A., Belharouak I., Amine K. // Electrochem. Com. 2009. V. 11. P. 1073. doi: 10.1016/j.elecom.2009.03.020
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. Kim N., Myung Y., Kang H., et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2019. V. 11. P. 33844. https://doi.org/10.1021/acsami.9b09373
  12. Hotasi B.T., Hagos T.M., Huang C.J., et al. // J. Power Sources. 2022. V. 548. № 22. P. 232047. http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.232047
  13. Tan Х.S., Shadike Z., Cai X., et al. // Electrochem. Energy Rev. 2023. 6:35. https://doi.org/10.1007/s41918-023-00199-1
  14. Mei W., Chen N., Wang B., Xu G., and Wang H. // Langmuir. 2024. V. 40. № 22. P. 11541. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c00709
  15. 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. 1089]
  16. Колосницын В.С., Слободчикова Н.В., Каричковская Н.В., Шеина Л.В. // Там же. 2001. Т. 74. № 4. С. 560. [Kolosnitsyn V.S., Slobodchikova N.V., Karichkovskaya N.V., Sheina L.V. // Ibid. 2001. V. 74. № 4. Р. 560]
  17. 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]
  18. Lu D., Xu G., Hu Z., et al. // Small Methods. 2019. V. 3. P. 1900546. doi: 10.1002/smtd.201900546
  19. 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
  20. Hess S., Wohlfahrt-Mehrens M., and Wachtler M. // J. Electrochem. Soc. 2015. V. 162. № 2. A3084. doi: 10.1149/2.0121502jes
  21. Карапетян Ю.А., Эйчис В.Н. Физико-химические свойства электролитных неводных растворов. М.: Химия, 1989. 256 с.
  22. Nazri G.-A., Pistoia G. Lithium batteries. Science and Technology. New York, 2004. 708 р.
  23. Вайсбергер, А., Проскауэр, Э., Риддик, Дж., Туис, Э. Органические растворители: Физические свойства и методы очистки. Пер. с англ. Н.Н. Тихомировой / Под ред. Я.М. Варшавского. М.: Изд-во иностранной литературы, 1958. 102 c.
  24. Qin Y., Choi S.-G., Mason L., et al. // Chem. Sci. 2024. V. 15. P. 9224. doi: 10.1039/d4sc02266a
  25. Hess S., Wohlfahrt-Mehrens M., Wachtler M. // J. Electrochem. Soc. 2015. V. 162. № 2. A308. https://doi.org/10.1149/2.0121502jes
  26. ГОСТ 22300–76. Реактивы. Эфиры этиловый и бутиловый уксусной кислоты. Технические условия. Паспорт безопасности. М.: Изд-во стандартов, 2003.
  27. Шеина Л.В., Карасева Е.В., Колосницын В.С. // Журн. физ. химии. 2024. Т. 98. № 3. С. 81. [Sheina L.V, Karaseva E.V., Kolosnitsyn V.S. // Rus. J. Phys. Chem. A. 2024. T.98. № 3. P. 431. https://doi.org/10.1134/S0036024424030269]
  28. Papaioannou D., Bridakis M., and Panayiotou C.G. // J. Chem. Eng. Data. 1993. V. 38. P. 370. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/je00011a010
  29. Vraneš M., Zec N., Tot A., et al. // J. Chem. Thermodynamics. 2014. V. 68. P. 98. http://dx.doi.org/10.1016/j.jct.2013.08.034

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences