Medida de propiedades de electrolitos basados en Líquidos Iónicos para dispositivos electroquímicos

Abstract

[Resumen] En este trabajo, se presenta el estudio de mezclas de dos líquidos iónicos próticos, nitrato de etilamonio y nitrato de propilamonio, con pequeñas cantidades de agua o sales de nitrato con los cationes metálicos de litio, calcio, magnesio y aluminio. Estas mezclas se caracterizaron, tanto física como electroquímicamente, con el objetivo de aportar información para su uso en un futuro como posibles electrolitos. Asimismo, se amplió el estudio del líquido iónico aprótico 1-etil-3-metilimidazolio octilsulfato y sus mezclas al 20 %p/p de agua, una sin sulfato de magnesio adicionado y otra saturada. Estas dos mezclas, publicadas por el grupo de investigación, forman geles a temperatura ambiente, lo que aporta un valor añadido. Los resultados obtenidos para los electrolitos propuestos presentan tendencias definidas en las diferentes propiedades físicas: densidad, viscosidad, conductividad eléctrica, índice de refracción y tensión superficial. Estas tendencias pueden describirse en función de la temperatura, el contenido de la sustancia adicionada o las características del catión metálico. Por otro lado, el estudio electroquímico mediante voltamperometría se centró en las ventanas de potencial electroquímico, donde destacan las mezclas con las sales de nitrato de magnesio y de aluminio y la influencia del agua en el compuesto de imidazolio.

[Resumo] Neste traballo preséntanse o estudo de mesturas de dous líquidos iónicos próticos, nitrato de etilamonio e nitrato de propilamonio, con pequenas cantidades de auga ou sales de nitrato cos catións metálicos de litio, calcio, magnesio e aluminio. Estas mesturas caracterizáronse, tanto física como electroquimicamente, co fin de proporcionar información para o seu uso futuro como posibles electrólitos. Ademais, ampliouse o estudo do líquido iónico aprótico 1-etil-3-metilimidazolio octilsulfato e as súas mesturas ao 20 %p/p de auga, unha sen sulfato de magnesio incorporado e outra saturada. Estas dúas mesturas, publicadas polo grupo de investigación, forman xeles a temperatura ambiente, o que aporta un valor engadido. Os resultados obtidos para os electrólitos propostos mostran tendencias definidas nas diferentes propiedades físicas: densidade, viscosidade, condutividade eléctrica, índice de refracción e tensión superficial. Estas tendencias pódense describir en función da temperatura, do contido da substancia engadida ou as características do catión metálico incorporado. Por outra banda, o estudo electroquímico mediante voltamperometría centrouse nas ventás de potencial electroquímico, onde destacan as mesturas coas sales de nitrato de magnesio e aluminio e a influencia da auga sobre o composto de imidazolio.

[Abstract] In this work, we present mixtures of two protic ionic liquids, ethylammonium nitrate and propylammonium nitrate, with small amounts of water or nitrate salts with the metal cations of lithium, calcium, magnesium and aluminium. These mixtures were characterized, both physically and electrochemically, in order to provide information for their future use as possible electrolytes. At the same time, this work deepened in the study of the aprotic ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium octylsulfate and its mixtures at 20 %w/w of water, one without the addition of magnesium sulfate and the other saturated. These two mixtures, published by the research group, form gels at room temperature, which provides added value. The results obtained for the proposed electrolytes show clear trends for the different physical properties: density, viscosity, electrical conductivity, refractive index and surface tension. These trends can be described depending on the temperature, the content of the added substance or the metal cation characteristics. On the other hand, the electrochemical study by voltammetry focused on the electrochemical potential windows, where the mixtures with magnesium and aluminium nitrate salts and the influence of water on the imidazolium compound stand out.