Научная статья на тему 'Электрохимические характеристики 1,1’-биспиропирролидиния тетрафторобората в ацетонитриле, диметилсульфоксиде и воде'

Электрохимические характеристики 1,1’-биспиропирролидиния тетрафторобората в ацетонитриле, диметилсульфоксиде и воде Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
1
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
1 / 1’-биспиропирролидиния тетрафтороборат / предельная эквивалентная электропроводность / энергия активации электропроводности / кондуктометрия / органические растворители / 1 / 1'-bispyropyrolidinium tetrafluoroborate / limiting equivalent electri-cal conductivity / activation energy of electrical conductivity / conductometry / organic solvents

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Кирилл Юрьевич Новолоков, Владимир Витальевич Шелковников, Абдигали Абдиманапович Бакибаев

Исследованы некоторые электрохимические свойства 1,1’-бис-пиропирролидиния тетрафторобората (SBP–BF4) в растворах ацетонитрила, воды и ДМСО (диметилсульфоксид) в открытой системе. Установлено, что электрохи-мические характеристики растворов SBP–BF4 в ацетонитриле и воде отличаются незначительно. В диапазоне от 294 до 353 К с увеличением температуры повы-шается значение электропроводности растворов SBP–BF4 в различных раствори-телях. Однако значение удельной электропроводности SBP–BF4 в воде значи-тельно повышается с ростом температуры за счет большого температурного коэффициента. Электрохимическая активность SBP–BF4 в ДМСО значительно ниже, чем в растворах ацетонитрила и воды, несмотря на высокое значение диэлектрической проницаемости и сопоставимое значение температурного коэффи-циента электропроводности с водными растворами. Но при увеличении темпера-туры показатель электропроводности увеличивается незначительно, так как рас-творы SBP–BF4 в ДМСО обладают повышенной вязкостью. Растворы SBP–BF4 в ацетонитриле характеризуются наиболее низким температурным коэффициентом электропроводности (менее 0,1%), что позволяет использовать данные растворы в качестве электролита в широком температурном диапазоне без значительного изменения электрохимических характеристик. Экспериментально полученные данные позволили рассчитать подвижность SBP–BF4 при бесконечном разбавле-нии и энергии активации электропроводности в указанных растворителях при различных концентрациях. С понижением вязкости растворителей подвижность ионов, образующихся при диссоциации SBP–BF4, увеличивается, за исключением водных растворов соли, что связано с природой взаимодействия растворителя с солью. Значение энергии активации изменяется линейно с ростом концентрации в предложенных растворителях. Наибольшее значение энергии активации элек-тропроводности было получено в водных растворах SBP–BF4 при максимальной исследуемой концентрации (0,15 моль/л), а наименьшее значение – в растворах ацетонитрила, что соответствует более легкому переносу заряда и является пер-спективным для использования ацетонитрила в качестве растворителя при созда-нии суперконденсаторов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Кирилл Юрьевич Новолоков, Владимир Витальевич Шелковников, Абдигали Абдиманапович Бакибаев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Electrochemical characteristics of 1,1’-bispyropyrolidinium tetrafluoroborate in acetonitrile, dimethyl sulfoxide and water

Were studied some electrochemical properties of 1,1'-bispyropyroli-dinium tetrafluoroborate (SBP-BF4) in solutions of acetonitrile, water and DMSO (dimethyl sulfoxide) in open system. It was found that the electrochemical characteristics of SBP-BF4 solutions in acetonitrile and water differ slightly. In the range from 294 K to 353 K, the electrical conductivity of SBP-BF4 solutions in various solvents increases with increasing temperature. However, the conductivity value of SBP-BF4 in water in-creases significantly with increasing temperature due the large temperature coefficient. The electrochemical activity of SBP-BF4 in DMSO is significantly lower than in solu-tions of acetonitrile and water, despite the high dielectric constant and comparable value of the temperature coefficient of electrical conductivity with aqueous solutions. But with increasing temperature, the electrical conductivity increases slightly, because so-lutions of SBP-BF4 in DMSO have increased viscosity. Solutions of SBP-BF4 in ace-tonitrile are characterized by the lowest temperature coefficient of electrical conductivity (less than 0.1%), which allows these solutions to be used as an electrolyte over a wide temperature range without significant changes in electrochemical characteristics. The experimentally obtained data made it possible to calculate the mobility of SBP-BF4 at infinite dilution and the activation energy of electrical conductivity in the indicated solvents at various concentrations. With a decrease in the viscosity of solvents, the mo-bility of ions formed during the dissociation of SBP-BF4 increases, with the exception of aqueous salt solutions, which is associated with the nature of the interaction of the solvent with the salt. The activation energy value changes linearly with increasing con-centration in the proposed solvents. It was found that the highest value of activation energy for electrical conductivity was obtained in aqueous solutions of SBP-BF4 at the maximum concentration studied (0.15 mol/l), and the lowest value in solutions of acetonitrile, which corresponds to easier charge transfer and is promising for the use of acetonitrile as solvent when creating supercapacitors.

Текст научной работы на тему «Электрохимические характеристики 1,1’-биспиропирролидиния тетрафторобората в ацетонитриле, диметилсульфоксиде и воде»

Вестник Томского государственного университета. Химия. 2024. № 34. С. 44-54

Tomsk State University Journal of Chemistry, 2024, 34, 44-54

Научная статья

УДК 544.6.018.4

10.17223/24135542/34/4

Электрохимические характеристики 1,1 '-биспиропирролидиния тетрафторобората в ацетонитриле, диметилсульфоксиде и воде

Кирилл Юрьевич Новолоков1, Владимир Витальевич Шелковников2, Абдигали Абдиманапович Бакибаев3

12•3 Томский государственный университет, Томск, Россия 1 КагаЬтс1к842@уа^ех. ги

2 [email protected]. ги

3 [email protected]

Аннотация. Исследованы некоторые электрохимические свойства 1,1'-бис-пиропирролидиния тетрафторобората (SBP-BF4) в растворах ацетонитрила, воды и ДМСО (диметилсульфоксид) в открытой системе. Установлено, что электрохимические характеристики растворов SBP-BF4 в ацетонитриле и воде отличаются незначительно. В диапазоне от 294 до 353 К с увеличением температуры повышается значение электропроводности растворов SBP-BF4 в различных растворителях. Однако значение удельной электропроводности SBP-BF4 в воде значительно повышается с ростом температуры за счет большого температурного коэффициента. Электрохимическая активность SBP-BF4 в ДМСО значительно ниже, чем в растворах ацетонитрила и воды, несмотря на высокое значение диэлектрической проницаемости и сопоставимое значение температурного коэффициента электропроводности с водными растворами. Но при увеличении температуры показатель электропроводности увеличивается незначительно, так как растворы SBP-BF4 в ДМСО обладают повышенной вязкостью. Растворы SBP-BF4 в ацетонитриле характеризуются наиболее низким температурным коэффициентом электропроводности (менее 0,1%), что позволяет использовать данные растворы в качестве электролита в широком температурном диапазоне без значительного изменения электрохимических характеристик. Экспериментально полученные данные позволили рассчитать подвижность SBP-BF4 при бесконечном разбавлении и энергии активации электропроводности в указанных растворителях при различных концентрациях. С понижением вязкости растворителей подвижность ионов, образующихся при диссоциации SBP-BF4, увеличивается, за исключением водных растворов соли, что связано с природой взаимодействия растворителя с солью. Значение энергии активации изменяется линейно с ростом концентрации в предложенных растворителях. Наибольшее значение энергии активации электропроводности было получено в водных растворах SBP-BF4 при максимальной исследуемой концентрации (0,15 моль/л), а наименьшее значение - в растворах ацетонитрила, что соответствует более легкому переносу заряда и является перспективным для использования ацетонитрила в качестве растворителя при создании суперконденсаторов.

Ключевые слова: 1,1'-биспиропирролидиния тетрафтороборат, предельная эквивалентная электропроводность, энергия активации электропроводности, кондуктометрия, органические растворители

© К.Ю. Новолоков, В.В. Шелковников, А.А. Бакибаев, 2024

Для цитирования: Новолоков К.Ю., Шелковников В.В., Бакибаев А.А. Электрохимические характеристики 1,1'-биспиропирролидиния тетрафторобората в ацетонитриле, диметилсульфоксиде и воде // Вестник Томского государственного университета. Химия. 2024. № 34. С. 44-54. doi: 10.17223/24135542/34/4

Original article

doi: 10.17223/24135542/34/4

Electrochemical characteristics of 1,1'-bispyropyrolidinium tetrafluoroborate in acetonitrile, dimethyl sulfoxide and water

Kirill Yu. Novolokov1, Vladimir V. Shelkovnikov2, Abdigali A. Bakibaev3

12•3 Tomsk State University, Tomsk, Russia 1 Karabincik842@yandex. ru

2 [email protected]. ru

3 [email protected]

Abstract. Were studied some electrochemical properties of 1,1'-bispyropyroli-dinium tetrafluoroborate (SBP-BF4) in solutions of acetonitrile, water and DMSO (dimethyl sulfoxide) in open system. It was found that the electrochemical characteristics of SBP-BF4 solutions in acetonitrile and water differ slightly. In the range from 294 K to 353 K, the electrical conductivity of SBP-BF4 solutions in various solvents increases with increasing temperature. However, the conductivity value of SBP-BF4 in water increases significantly with increasing temperature due the large temperature coefficient. The electrochemical activity of SBP-BF4 in DMSO is significantly lower than in solutions of acetonitrile and water, despite the high dielectric constant and comparable value of the temperature coefficient of electrical conductivity with aqueous solutions. But with increasing temperature, the electrical conductivity increases slightly, because solutions of SBP-BF4 in DMSO have increased viscosity. Solutions of SBP-BF4 in ace-tonitrile are characterized by the lowest temperature coefficient of electrical conductivity (less than 0.1%), which allows these solutions to be used as an electrolyte over a wide temperature range without significant changes in electrochemical characteristics. The experimentally obtained data made it possible to calculate the mobility of SBP-BF4 at infinite dilution and the activation energy of electrical conductivity in the indicated solvents at various concentrations. With a decrease in the viscosity of solvents, the mobility of ions formed during the dissociation of SBP-BF4 increases, with the exception of aqueous salt solutions, which is associated with the nature of the interaction of the solvent with the salt. The activation energy value changes linearly with increasing concentration in the proposed solvents. It was found that the highest value of activation energy for electrical conductivity was obtained in aqueous solutions of SBP-BF4 at the maximum concentration studied (0.15 mol/l), and the lowest value in solutions of acetonitrile, which corresponds to easier charge transfer and is promising for the use of acetonitrile as solvent when creating supercapacitors.

Keywords: 1,1'-bispyropyrolidinium tetrafluoroborate, limiting equivalent electrical conductivity, activation energy of electrical conductivity, conductometry, organic solvents

For citation: Novolokov, K.Y., Shelkovnikov, V.V., Bakibaev, A.A. Electrochemical characteristics of 1,1'-bispyropyrolidinium tetrafluoroborate in acetonitrile, dimethyl sulfoxide and water. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta.

Chimia - Tomsk State University Journal of Chemistry, 2024, 34, 44-54. doi:

10.17223/24135542/34/4

Введение

Для работы современных электронных приборов необходимы надежные источники питания. Широкое распространение в последние годы получили литий-ионные батареи, однако они имеют ряд существенных недостатков: напряжение единичного элемента 2,5-4,2 В, удельная энергоемкость 110270 Вт-ч/кг, число циклов заряд-разряд до снижения емкости до 80% - не более 600, диапазон рабочих температур от -20 до +60°C [1] Лучшие характеристики имеют суперконденсаторы, обладающие большей мощностью и высокой энергоемкостью. Принцип работы таких конденсаторов основан на образовании двойного электрического слоя (ДЭС), который создается на противоположных поверхностях электродов. В процессе зарядки ионы электролита перемещаются в сторону поверхности электрода, имеющего противоположную полярность. Данный процесс полностью обратим и, в отличие от литий-ионных аккумуляторов, имеет физическую, а не химическую природу. Благодаря этому суперконденсаторы отдают импульсно большое количество энергии, способны работать после многочисленных циклов зарядки и разрядки (минимум 100 000 циклов) и при этом не теряют свою емкость [2]. Кроме того, суперконденсаторы имеют широкий рабочий температурный диапазон: от -60 до +65 °С, - по сравнению с обычными батарейками и электрохимическими источниками тока (аккумуляторные батареи в автомобилях).

Для работы суперконденсатора необходимо наличие частиц, способных переносить электрический заряд, и растворителя, обеспечивающего беспрепятственное движение ионов. В качестве электролитов применяют неорганические или органические соли. Водные растворы неорганических солей имеют высокую электропроводность, однако их применение при низких температурах практически невозможно, что является существенным ограничением данных веществ в суперконденсаторах.

Для обеспечения широкого температурного диапазона необходимо использовать органические растворители, в качестве которых наиболее подходящими являются ацетонитрил, пропиленкарбонат и диметилсульфоксид (ДМСО) [3]. Однако применение двух последних ограничено в связи с увеличением их вязкости при понижении температуры. В работах [3, 4] изучается зависимость электропроводности и вязкости растворов при отрицательных температурах. В качестве сорастворителя к ацетонитрилу добавляют органические карбонаты и эфиры, но при этом увеличивается вязкость, что не позволяет использовать эти вещества.

В органических электролитах в качестве катиона используют четвертичные аммониевые соли или фосфор производные соединения [5], а в качестве анионов - галогенид- и тетрафторид-ионы [6]. Наиболее часто применяются тетраэтиламмония, 1,1'-биспиропирролидиния, диметилпирролиди-ния и т.д. [7].

Тетраэтиламмоний имеет сопоставимую электропроводность и даже выше по сравнению с 1,1'-биспиропирролидинием, однако тетраэтиламмоний характеризуется ограниченной растворимостью в ацетонитриле.

В качестве перспективных материалов для использования в суперконденсаторах в работах [5] предлагают использовать ионные жидкости. Данные вещества могут выступать в качестве растворителя и электролита, однако такие соединения имеют широкий рабочий интервал только в области высоких температур. Чаще всего ионные жидкости при стандартных условиях - это твердые вещества с температурой плавления выше 100°С. Поэтому ионные жидкости растворяют в органических растворителях.

Вышеописанные соединения могут использоваться в качестве электролитов для суперконденсаторов, однако электрохимические свойства некоторых из них изучены не до конца. Перспективным, на наш взгляд, является 1,1'-биспиропирролидиния тетрафтороборат (SBP-BF4). В работе [8] исследованы его отдельные электрохимические характеристики в условиях инертной закрытой системы в области высоких концентраций соли в среде ацетонитрила. В нашей работе будут рассмотрены электрохимические свойства растворов SBP-BF4 в ацетонитриле, ДМСО и воде в открытой системе в области низких концентраций соли.

Материалы и методы исследования

Для работы использовали растворители ацетонитрил и ДМСО марки хч; очищенная деионизованная вода была получена на Sartorius марки Arium Pro. Соль SBP-BF4 была получена по методике [9]. Изучение электропроводности проводили на измерителе кислотности и удельной проводимости Т-72 (КНР). Вольтамперные кривые регистрировали на вольтамперометри-ческом анализаторе TA-LAB (НПО Томь-Аналит) в постояннотоковом режиме в двухэлектродной ячейке. В качестве рабочего использовали графи-тосодержащий электрод, электрод сравнения - хлоридсеребряный (3М KCl). Температуру контролировали с помощью электронного термометра Termex LTA-НФ с погрешностью измерения ±0,001°, термостатирование проводили в жидкостном термостате Termex ВТ-14-2 ±0,1°.

Методика проведения эксперимента

Готовили серию растворов в диапазоне концентраций от 0,001 до 0,15 М. Растворы термостатировали и оценивали величину удельной электропроводности с шагом в 5° от +25 до +60°С. На основании полученных результатов оценивали предельную эквивалентную электропроводность, средний температурный коэффициент электропроводности, энергию активации.

Определение величины предельной эквивалентной электропроводности

электролита проводили путем экстраполяции зависимости X -\[С , после линеаризации и экстраполяции на значение С ^ 0.

Температурный коэффициент электропроводности рассчитывали по формуле:

а

_ Х(Н) 1

где х(?2) и х(?1) - значения удельной электропроводности при определенных температурах.

Оценку величины энергии активации электропроводности проводили по уравнению Аррениуса по линеаризованной зависимости 1п(х) - 1/ЯТ.

Результаты и обсуждения

На рис. 1 представлены циклические вольтамперные кривые 1,1'-биспи-роциклопирролидиния тетрафторобората, полученные на фоне разных растворителей. Независимо от типа растворителя SBP-BF4 устойчив в широкой области потенциалов, что позволяет создавать высокие напряжения в системе даже при токе на уровне мкА.

100- / /

90 //

85 / /

80

75- / /

////

5" 60"

/ 1

50- / //

/// /

1 / /

40 /

35 X 1у // /

А ¿^_

2015" /

/

-з Ж

1/|т 1 !

о- /__

/

-10- 7

15 77 /

-20- I / ! / /

-25" -30-35 2

/

-50- 1

у /

-65- //

/

/

// / // у

-ео- / / / —¡—

/ 1

-95100-

7

Потенциал [В]

Рис. 1. Циклические вольтамперные кривые 1,1'-биспироциклопирролидиния тетрафторобората (С = 0,05 моль/л): 1 - вода, 2 - ацетонитрил, 3 - диметилсульфоксид

На рис. 2 представлены зависимости удельной электропроводности от концентрации SBP-BF4 в ацетонитриле при различных температурах.

ю.сз

6,00

4,00

2,00

_

_

■к

-294 -303 -308 -313 -318 -323 -328 -333

0,06 0,08 ОД

Концентрация, моль/л

0,06 0,08 0,1 Концентрация, моль/л

0,06 0,08 ОД

Концентрация, моль/л

Рис. 2. Зависимость удельной электропроводности раствора 1,1' -биспироциклопирро-лидиния тетрафторобората при различных температурах: в ацетонитриле в воде (б);

в диметилсульфоксиде (в)

а

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

б

в

С ростом концентрации увеличивается удельная электропроводность при постоянной температуре. В пределах двух порядков зависимости можно охарактеризовать как линейные. При повышении концентрации соли в растворе тангенс угла наклона меняется, что не позволяет однозначно использовать данные зависимости для оценки концентрации. Известно [10], что в области высоких концентраций (~ 2-2,5 М) зависимость удельной электропроводности проходит через максимум, поэтому для обобщения значений удельной электропроводности используют приведенную электропроводность и приведенную концентрацию, т.е. отношение наблюдаемых значений электропроводности и концентрации к максимумам, наблюдаемым на концентрационных зависимостях.

На рис. 3 представлена зависимость электропроводности растворов SBP-BF4 в ацетонитриле от температуры. Вне зависимости от концентрации наблюдается линейный рост электропроводности. На основании этого проведен расчет среднего температурного коэффициента электропроводности (табл. 1). Аналогично обрабатывали экспериментальные данные для растворов SBP-BF4 в ДМСО и воде.

oiJ.CJ

I

ч

о

m

Я

.......•

.......*

• 0,01

• 0,025

• 0,05

• 0,075

• 0,1

• 0,125

• 0,15

310 315

Температура, К

Рис. 3. Зависимость удельной электропроводности 1,1'-биспироциклопирролидиния тетрафторобората от температуры в ацетонитриле

Таблица 1

Значения предельной эквивалентной электропроводности (при бесконечном разбавлении) и температурный коэффициент электропроводности при стандартных условиях в разных растворителях

Характеристика Ацетонитрил Диметилсульфоксид Вода

Ь 174,85 67,43 139,69

а 0,006 0,013 0,018

Предельную эквивалентную электропроводность оценивали путем линеаризации зависимости X -4С при С ^ 0. На рис. 4 представлено определение предельной эквивалентной электропроводности при использовании в качестве растворителя ацетонитрила. При стандартных условиях (298 К) предельная эквивалентная электропроводность составила 174,85. При этом из табл. 1 видно, что максимальная подвижность ионов SBP-BF4 наблюдается в ацетонитриле и воде, тогда как в ДМСО подвижность ионов в разы меньше. Увеличение температурного коэффициента в ряду ацетонитрил-ДМСО-вода свидетельствует об увеличении удельной электропроводности SBP-BF4 в разных растворителях. Особенно это заметно в водных растворах (см. рис. 2, б).

ч о сс О

С ЕС

а ?

ь 1-

^ —/ си

^ 5

у = -244,15х + 172,82 К2=0.9954

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45

УС

Рис. 4. Оценка предельной эквивалентной электропроводности 1,1'-биспироциклопирролидиния тетрафторобората в растворе ацетонитрила при 294 К

Таблица 2

Энергия активации электропроводности при разных концентрациях

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Концентрация Энергия активации электропроЕ 1,1'-биспироциклопирролидиния тетрафто] одности зобората, кДж/моль

Ацетонитрил ДМСО Вода

0,0025 1,92 2,99 2,78

0,005 1,95 3,57 3,74

0,0075 1,97 3,95 3,84

0,01 2,1 3 4,39

0,025 2,72 4,39 4,82

0,05 3,22 3,54 5,69

0,075 3,48 4,05 6,24

0,1 3,97 4,84 7,99

0,125 3,98 5,1 9,81

0,15 4,01 5,18 11,67

Оценку величины энергии активации электропроводности проводили по уравнению Аррениуса по линеаризованной зависимости. На рис. 5 представлена зависимость 1п(х) от 1/ЯТ при постоянной концентрации соли в диапазоне температур от 303 до 358 К в ацетонитриле. С увеличением температуры энергия активации электропроводности уменьшается за счет увеличения подвижности ионов в растворе и уменьшения вязкости растворителя. Это согласуется с результатами работы [8] при низких значениях концентрации. В табл. 2 представлены данные по энергии активации электропроводности в диапазоне концентраций 8БР-БР4 0,0025-0,15 моль/л в разных растворителях. С увеличением концентрации вне зависимости от растворителя энергия активации электропроводности увеличивается, что может быть обусловлено повышением вязкости раствора.

2,44

2,42 2,40 2,38 2,36

2,32 2,30 2,28 2,26 2,24

*

V = -4306,2) + 3,9711

0,000355 0,00036 0,000365 0,00037 0,000375 0,00038 0,000385 0,00039 0,000395 0,0004

1/ЯГ

Рис. 5. Оценка энергии активации электропроводности 1,1'-биспироциклопирролидиния тетрафторобората

Несмотря на то, что на электропроводность растворов также влияет значение диэлектрической проницаемости, этот показатель не является ключевым фактором в рассмотренных случаях.

Заключение

В результате проведенных исследований определены константы, характеризующие значения электропроводности в ацетонитриле, диметилсульфок-сиде и воде. Показано, что энергия активации электропроводности 8БР-БР4 увеличивается с ростом концентрации соли. Полученная зависимость обусловлена увеличением ионной силы и повышением вязкости раствора, поэтому процесс переноса заряда между ионами молекулы 8БР-БР4 в ацето-нитриле происходит легче, на что указывает высокая электропроводность соли в рассматриваемом растворителе. Также значения предельной эквивалентной электропроводности выше при использовании ацетонитрила в качестве растворителя. Опираясь на полученные результаты, мы предполагаем, что это связано с процессами взаимодействия растворителя с 8БР-БР4.

Рассчитанные значения температурных коэффициентов показывают, что с ростом температуры электропроводность повышается незначительно в аце-тонитриле и заметно увеличивается в воде, однако водные растворы имеют ограничение в температурном диапазоне и высокие значения для энергии активации электропроводности по сравнению с ацетонитрилом, поэтому для создания суперкондесаторов лучше подходят растворы на основе ацетонитрила.

Список источников

1. Кулова Т. Аккумуляторы, изменившие жизнь // Наука и жизнь. 2019. № 12. С. 2-7.

2. Zhong C., Deng Y., Hu W., Qiao J., Zhangd L., Zhangd J. A review of electrolyte materials

and compositions for electrochemical supercapacitors // Chem. Soc. Rev. 2015. Vol. 44. P. 7484-7490. doi: 10.1039/c5cs00303b

3. Shi Zh., Yu X., Wang J., Hu H., Wu Ch. Excellent low temperature performance electrolyte

of spiro-(1,10)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate by tunable mixtures solvents for electric double layer capacitor // Electrochimica Acta. 2015. Vol. 174. P. 215-220. doi: 10.1016/j.electacta.2015.05.133

4. Yu X., Wang J., Wang Ch., Shi Zh. A novel electrolyte used in high working voltage appli-

cation for electrical double-layer capacitor using spiro-(1,10)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate in mixtures solvents // Electrochimica Acta. 2015. Vol. 182. P. 1166-1174. doi: 10.1016/j.electacta.2015.09.013

5. Krummacher J., Schutter C., Hess L.H., Balducci A. Non-aqueous electrolytes for electro-

chemical capacitors // Current Opinion in Electrochemistry. 2018. Vol. 9. P. 64-69. doi: 10.1016/j.coelec.2018.03.036

6. Nikiforidis G., Phadke S., Anouti M. Comparative Internal Pressure Evolution at Interfaces

of Activated Carbon for Supercapacitors Containing Electrolytes Based on Linear and Cyclic Ammonium Tetrafluoroborate Salts in Acetonitrile // Adv. Mater. Interfaces. 2023. Vol. 10. Art. 2202046. doi: 10.1002/admi.202202046

7. Yu X., Ruan D., Wu Ch., Wang J., Shi Zh. Spiro-(1,10)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate

salt as high voltage electrolyte for electric double layer capacitors // Journal of Power Sources. 2014. Vol. 265. P. 309-316. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.04.144

8. Arkhipova E.A., Ivanov A.S., Levin M.M., Maslakov K.I., Kupreenko S.Yu., Savilov S.V.

Study of tetraalkylammonium salts in acetonitrile solutions: Transport properties, density, thermal expansion and phase transitions // Journal of Molecular Liquids. 2022. Vol. 367. Art. 120536. doi: 10.1016/j.molliq.2022.120536

9. DeRosa D., Higashiya S., Schulz A., Rane-Fondacaro M., Haldar Pr. High performance spiro

ammonium electrolyte for Electric Double Layer Capacitors // Journal of Power Sources. 2017. Vol. 360. P. 41-47. doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.05.096

10. Kim J.W., Choi S.-H., Kim J.-Soo. High Voltage Performance of the Electrical Double Layer Capacitor with Various Electrolytes // Journal of the Korean Electrochemical Society. 2017. Vol. 20 (2). P. 34-40. doi: 10.5229/JKES.2017.20.2.34

References

1. Kulova T. Batteries that changed lives. Science and Life. 2019, No. 12, pp. 2-7.

2. Zhong C., Deng Y., Hu W., Qiao J., Zhangd L. and Zhangd J. A review of electrolyte mate-

rials and compositions for electrochemical supercapacitors. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 7484-7490. DOI: 10.1039/c5cs00303b

3. Shi Zh., Yu X., Wang J., Hu H., Wu Ch. Excellent low temperature performance electrolyte

of spiro-(1,10)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate by tunable mixtures solvents for electric double layer capacitor. Electrochimica Acta. 2015, 174, 215-220. DOI: 10.1016/j.electacta. 2015.05.133

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Yu X., Wang J., Wang Ch., Shi Zh. A novel electrolyte used in high working voltage appli-

cation for electrical double-layer capacitor using spiro-(1,10)-bipyrrolidinium tetra-fluoroborate in mixtures solvents. Electrochimica Acta. 2015, 182, 1166-1174. DOI: 10.1016/j.electacta.2015.09.013

5. Krummacher J., Schutter C., Hess L.H., Balducci A. Non-aqueous electrolytes for electro-

chemical capacitors. Current Opinion in Electrochemistry. 2018, 9, 64-69. DOI: 10.1016/j.coelec.2018.03.036

6. Nikiforidis G., Phadke S., Anouti M. Comparative Internal Pressure Evolution at Interfaces

of Activated Carbon for Supercapacitors Containing Electrolytes Based on Linear and Cyclic Ammonium Tetrafluoroborate Salts in Acetonitrile. Adv. Mater. Interfaces. 2023, 10, 2202046, 1-10. DOI: 10.1002/admi.202202046

7. Yu X., Ruan D., Wu Ch., Wang J., Shi Zh. Spiro-(1,10)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate

salt as high voltage electrolyte for electric double layer capacitors. Journal of Power Sources. 2014, 265, 309-316. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2014.04.144

8. Arkhipova E.A., Ivanov A.S., Levin M.M., Maslakov K.I., Kupreenko S.Yu., Savilov S.V.

Study of tetraalkylammonium salts in acetonitrile solutions: Transport properties, density, thermal expansion and phase transitions. Journal of Molecular Liquids. 2022, 367, 120536, 1-10. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.120536

9. DeRosa D., Higashiya S., Schulz A., Rane-Fondacaro M., Haldar Pr. High performance spiro

ammonium electrolyte for Electric Double Layer Capacitors. Journal of Power Sources. 2017, 360, 41-47. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2017.05.096

10. Kim J. W., Choi S.-H., Kim J.-Soo. High Voltage Performance of the Electrical Double Layer Capacitor with Various Electrolytes. Journal of the Korean Electrochemical Society. 2017, Vol. 20, No. 2, 34-40. DOI: 10.5229/JKES.2017.20.2.34

Сведения об авторах:

Новолоков Кирилл Юрьевич - аспирант химического факультета, младший научный сотрудник лаборатории органического синтеза Томского государственного университета (Томск, Россия). E-mail: [email protected]

Шелковников Владимир Витальевич - кандидат химических наук, заведующий кафедрой аналитической химии Томского государственного университета (Томск, Россия). E-mail: [email protected]

Бакибаев Абдигали Абдиманапович - доктор химических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории органического синтеза Томского государственного университета (Томск, Россия). E-mail: [email protected]

Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Information about the authors:

Novolokov Kirill Yu. - PhD student 4th year the Faculty of Chemistry, researcher of the Laboratory of Organic Synthesis, Tomsk State University (Tomsk, Russia). E-mail: [email protected]

Shelkovnikov Vladimir V. - PhD of Chemical Sciences, Head of the Department of Analytical Chemistry, Tomsk State University (Tomsk, Russia). E-mail: [email protected] Bakibaev Abdigali A. - PhD of Chemical Sciences, Professor, Leading Researcher, Laboratory of Organic Synthesis, Tomsk State University (Tomsk, Russia). E-mail: [email protected]

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 16.05.2024; принята к публикации 16.08.2024 The article was submitted 16.05.2024; accepted for publication 16.08.2024

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.