In the past years, Ionic liquids (ILs) have received growing attention from the areas of electrolytes and fuel cells. Their wide electrochemical window, high conductivity, and wide operation temperature range make ILs attractive for electrolyte applications. For this object, 2 types of ionic liquids, imidazolium and morpholinium ionic liquids, were synthesized and physical properties were measured. Lithium doped Butylmethylimidazolium ionic liquid was proven to be highly conductive, electrically stable (3 ~ 4.7 V) by thermal analysis and qualitative analysis.
Morpholinium cation - based ILs could be potential electrolytes based on following some reasons: (1) The effect of oxygen group in the cation for ionic conductivity (2) The advantages of synthesis and purification processes (3) Cost reduction in production of imizaolium ionic liquids. And the new morpholinium salts were also proven to be conductive and, thermally and electrochemically stable(3 to 4.5 V). Because of these unique characteristics, the new ILs might be promising candidates as electrolytes for batteries. Therefore, all these ionic liquids including imidazolium and morpholinium ionic liquids might be used for potential electrolytes electrolytes in Lithium ion batteries.
이온성 액체는 화학 공정 내의 전통적인 유기 용매, 촉매반응, 전해질, 흡수식 열펌프의 흡수제의 대체 물질로 관심을 모으고 있다. 특히 비가연성 및 비휘발성이며, 본질적으로 높은 이온 전도성을 나타내고 4V 이상의 넓은 전기화학적 안정도를 지니고 있는 그 특성에 기초하여, 전해질로의 잠재성을 높이 평가하여 왔다. 실제로 잘 알려진 Buthylmethyl-imidazolium 이온성 액체를 이용함으로써 기본적인 물성을 확보하여 보다 용이하고 쉬운 진행을 가능하게 할 수 있었으며, 새로운 물질인 Morpholinium 이온성 액체를 합성하여 같은 실험을 반복하였다..
실험에서 Buthylmethylimidazolium과 Morpholinium 이온성 액체가 높은 이온 전도도와 열적, 전기 화학적으로 안정하다는 사실을 확인하였다. 또한 Li-ion을 첨가하여 실험하여 좋은 결과를 얻어낼 수 있었는데, 그것은 이온성 액체가 단위 부피 당 많은 이온의 수를 가지고 이온 간 회전 운동을 가지면서 리튬 이온의 hoping 작용을 도와준다는 화학적 특성 때문이다. 이러한 화학적 특성은 리튬 핵 자기 공명 분석을 통해 얻어낼 수 있었다.
결론적으로, 이온성 액체는 언급한 좋은 전해질로써의 특성을 지니고 있으므로 기존의 새로운 전해질에 대한 대안으로 제시되는 바이다.
