Electrical Response of a New Lipophilic Ionic Liquid and the Effect of CO<sub>2</sub> on Its Conductivity Mechanism
Notice bibliographique
Résumé
Ionic liquids (ILs) have drawn sustained attention in the last twenty years due to their unique combination of intrinsic conductivity, very low vapour pressure and their ability to be tailored to an application via facile chemical modification [1]. As a consequence, the development of new ILs with improved properties and an in-depth understanding of the interplay existing between structures and properties are particularly active research fields. In this report preparation and study of a new lipophilic tetraoctyl-formamidinium bis(trifluoromethanesulfonyl) imide (TOFATFSI) ionic liquid [2], will be discussed. Tetraoctyl-formamidinium (TOFA) TFSI proved to be a water-insoluble IL that is completely miscible with the lower alkanes and the solutions are ionic conductors. Therefore, we were intrigued if conductivity could be induced in an even more demanding medium, i.e. supercritical carbon dioxide (scCO2) [3,4]. Following this, the conductivity and relaxation phenomena of this new IL are revealed through the analysis of the broadband electric spectra with a particular emphasis on the effect of temperature and CO2 pressure on the IL conductivity. It is found that temperature boosts the conductivity via an increase in the charge carrier mobility. Also, CO2 absorption affects both the conductivity and the permittivity of the material due to the presence of CO2–IL interactions that modulate the nanostructure and the size of the TOFATFSI aggregates, which increases both the mobility and the density of the charge carriers. Acknowledgements The authors wish to thank the Strategic Project of the University of Padova “Materials for Membrane-Electrode Assemblies to Electric Energy Conversion and Storage Devices (MAESTRA)” for funding. V.D.N. thanks the University Carlo III of Madrid for granting him the “Catedra de Excelentia” (Chair of Excellence). References [1] F. Bertasi, K. Vezzù, G. Nawn, G. Pagot, V. Di Noto, Interplay Between Structure and Conductivity in 1-Ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate/(δ-MgCl2)f Electrolytes for Magnesium Batteries, Electroch. Acta, 219, 152-162 (2016). [2] Federico Bertasi, Guinevere A. Giffin, Keti Vezzù, Pace Giuseppe, Yaser Abu-Lebdeh, Michel Armand, Vito Di Noto, A lipophilic ionic liquid based on formamidinium cations and TFSI: The electric response and the effect of CO2 on conductivity mechanism, PCCP, 19, 26230 – 26239 (2017). [3] V. Di Noto, K. Vezzù, F. Conti, G.A. Giffin, S. Lavina, A. Bertucco. Broadband electric spectroscopy at high CO2 pressure: Dipole moment of CO2 and relaxation phenomena of the CO2 - poly(vinyl chloride) system. J. Phys. Chem. B, 115, 9014-9021 (2011). [4] S. Kitajima, F. Bertasi, K. Vezzu’, E. Negro, Y. Tominaga, V. Di Noto. Dielectric relaxations and conduction mechanisms in polyether-clay composite polymer electrolytes under high carbon dioxide pressure. Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 16626-16633 (2013). Figure 1
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».