ES2347072T3 - Electrolitos polimeros ionicos. - Google Patents
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Abstract
Un gel polímero iónico que comprende un líquido iónico que tiene un punto de fusión inferior a 100ºC, formado por la reacción de al menos una amina heterocíclica con entre 2,8 y 3,2 moles de fluoruro de hidrógeno anhidro por mol de nitrógeno amínico, y una cantidad de poli(ácido acrílico) eficaz para formar un gel de dicho líquido iónico.
Description
Electrólitos polímeros iónicos.
La presente invención se refiere a geles
polímeros iónicos que comprenden líquidos iónicos. En particular,
la presente invención se refiere a geles que comprenden líquidos
iónicos que son líquidos a temperaturas relativamente bajas. Los
compuestos iónicos líquidos útiles en la presente invención son
líquidos a temperaturas inferiores a 100ºC, y son preferiblemente
líquidos por debajo de 60ºC, y más preferiblemente son líquidos a o
cerca de la temperatura ambiente. La presente invención se refiere
adicionalmente al uso de los geles polímeros iónicos como
electrólitos en dispositivos electroquímicos. En particular, la
presente invención se refiere a la gelificación de los líquidos
iónicos por adición de ciertos polímeros. Los compuestos polímeros
resultantes son típicamente semejantes a geles a temperaturas
comprendidas entre 0ºC y 200ºC, y tienen conductividades mayores que
5 mili-Siemens/cm a o cerca de la temperatura
ambiente.
Actualmente existe un gran interés en el uso de
líquidos iónicos como disolventes para una extensa gama de
aplicaciones. Los líquidos iónicos son sales de punto de fusión bajo
que, estando compuestas enteramente de iones, poseen presiones de
vapor insignificantes. Por selección cuidadosa entre una extensa
gama de cationes y aniones posibles, pueden prepararse líquidos
iónicos que son líquidos a temperaturas bajas. Cierto número de
otras propiedades disolventes pueden controlarse también, tales como
la polaridad y otros factores que determinan la idoneidad de un
líquido como disolvente para una aplicación de uso final dada.
Los disolventes orgánicos convencionales están
situados a la cabeza de la lista de productos químicos peligrosos
debido a que son típicamente líquidos volátiles que se utilizan en
gran cantidad y producen vapores nocivos que son difíciles de
confinar. Por el contrario, los líquidos iónicos son disolventes no
volátiles, ininflamables y altamente estables, y como tales se
están revelando rápidamente como sustitutos prometedores de los
disolventes orgánicos volátiles tradicionales.
Los líquidos iónicos no sólo tienen utilidad
como disolventes industriales, sino que son adecuados también, por
ejemplo, como disolventes altamente polares para uso en química
preparativa, y como catalizadores. La insignificante presión de
vapor de los líquidos iónicos facilita la separación de productos
por destilación fraccionada. Los mismos tienen también aplicación
particular en electroquímica, por ejemplo, en baterías, pilas de
combustible, y dispositivos fotovoltaicos así como en procesos de
electrodeposición.
La Solicitud Internacional No. PCT/GB00/01090
describe líquidos iónicos que son específicamente sales de amonio
cuaternario de haluros de cinc, estaño y hierro. Los líquidos
iónicos descritos son, según informes publicados, líquidos por
debajo de 60ºC y económicos de producir. Las sales de amonio
cuaternario de los haluros de cinc y estaño, así como los de hierro
son, según se informa, menos sensibles al agua que los líquidos
iónicos previos de la técnica anterior, que eran sales de amonio
cuaternario con tricloruro de aluminio.
Hagiwara et al., J. Fluorine
Chem., 99, 1 (1999) y J. Electrochem. Soc.,
149, D1 (2002), han descrito recientemente varios líquidos
iónicos que comprenden diversos fluoruros de imidazolio combinados
con fluoruro de hidrógeno en una relación molar específica de
1:2,3. Por otra parte, las sales de la técnica anterior tienen una
conductividad eléctrica mínima, y son todas ellas líquidos
viscosos. Persiste necesidad de líquidos iónicos con mayor fluidez
para aplicaciones como disolventes y con una conductividad eléctrica
más adecuada para aplicaciones electroquímicas.
Existe también actualmente gran interés en el
uso de geles polímeros como electrólitos para una extensa gama de
aplicaciones. Los geles polímeros son materiales de baja volatilidad
y altamente viscosos que, estando compuestos casi exclusivamente
por polímeros, poseen presiones de vapor insignificantes.
Los electrólitos convencionales se encuentran a
la cabeza en la lista de productos químicos peligrosos debido a que
son típicamente líquidos volátiles que se utilizan en gran cantidad
y producen salpicaduras nocivas que son difíciles de confinar en
aplicaciones de consumidor. Los geles iónicos, por el contrario, son
materiales no volátiles, ininflamables y altamente estables, y como
tales se están revelando rápidamente como sustitutos prometedores
para los electrólitos líquidos tradicionales. Los mismos tienen
también aplicación particular en electroquímica, por ejemplo, en
supercondensadores, baterías, pilas de combustible, y dispositivos
fotovoltaicos, así como en procesos de electrodeposición.
Yoshida et al., Sci. Tech. J.,
38, 39-45 (junio 2002) describieron geles de
electrólitos polímeros formados por adición de materiales
celulósicos y un reactivo de reticulación a una solución
electrolítica de LiBF_{4} en una mezcla de carbonato de etileno y
carbonato de dietilo. La descripción muestra que las conductividades
de estos geles son inferiores a 3 mili-siemens/cm.
Existe también por tanto necesidad de geles polímeros con
conductividades eléctricas mayores.
Estas necesidades son satisfechas por la
presente invención. Se ha descubierto ahora que los líquidos iónicos
que se forman a partir de aminas heterocíclicas utilizando
aproximadamente tres moles de fluoruro de hidrógeno por nitrógeno
amínico tienen conductividades eléctricas de órdenes de magnitud
mayores que las sales de amonio cuaternario de los haluros de cinc,
estaño y hierro. Más específicamente, se ha descubierto que cuando
se mezclan aminas heterocíclicas con entre 2,8 y 3,2 moles de
fluoruro de hidrógeno por mol de nitrógeno amínico, se obtiene un
líquido iónico que tiene propiedades deseables semejantes a sales
que formarán un gel polímero altamente conductor.
Por consiguiente, de acuerdo con un aspecto de
la presente invención, se proporcionan líquidos iónicos que tienen
puntos de fusión inferiores a 100ºC, formados por la reacción de una
amina heterocíclica con entre 2,8 y 3,2 moles de fluoruro de
hidrógeno anhidro por mol de nitrógeno amínico, a lo que se añade
una cantidad de un poli(ácido acrílico) o una sal de un metal del
Grupo I del mismo eficaz para gelificar el líquido iónico.
Los líquidos iónicos adecuados para uso en la
presente invención pueden estar constituidos por una sal de una
sola amina heterocíclica de acuerdo con la presente invención, o de
dos o más aminas heterocíclicas. Un solo compuesto heterocíclico
puede contener una pluralidad de átomos de nitrógeno amínicos, cada
uno de los cuales se convierte en una sal.
La mezcla de líquidos iónicos con ácidos
poliacrílicos o las sales de metales del Grupo I de los mismos
produce geles polímeros iónicos que tienen conductividades
eléctricas de órdenes de magnitud mayores que los geles polímeros
electrolíticos descritos. por Yoshida et al. Más
específicamente, cuando los líquidos iónicos se combinan con una
cantidad de un poli(ácido acrílico) o sus sales eficaz para
gelificar el líquido iónico, no sólo se resuelven los
inconvenientes de la técnica anterior, sino que se obtiene también
un gel polímero iónico que tiene una reología deseable semejante a
un gel. Los líquidos iónicos útiles en la presente invención tienen
también deseablemente una conductividad eléctrica muy alta. Geles
polímeros iónicos preferidos de acuerdo con la presente invención
contienen desde 2 a 50% en peso de polímero.
Para los propósitos de la presente invención,
los ácidos poliacrílicos se definen como inclusivos de copolímeros
de ácido acrílico con otros monómeros vinílicos, con inclusión de
alquilésteres de ácido acrílico tales como acrilato de metilo,
acrilato de etilo, y análogos; ácidos acrílicos ramificados con
alquilo tales como ácido metacrílico, y ésteres de los mismos,
tales como metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, y análogos;
haluros de vinilo, tales como cloruro de vinilo, cloruro de
vinilideno, y análogos; y otros monómeros vinílicos, tales como
acetato de vinilo, alcohol vinílico, éteres vinílicos, anhídrido
maleico, acrilonitrilo, estireno, y análogos. Los ácidos
poliacrílicos se definen como inclusivos de ácido acrílico
copolimerizado con dos o más de los anteriores. Sales adecuadas de
metales del Grupo I de acuerdo con la presente invención incluyen
litio, sodio y potasio.
Los geles polímeros iónicos de la presente
invención son también particularmente adecuados para uso como
electrólitos no acuosos en dispositivos electroquímicos tales como
condensadores electroquímicos, dispositivos fotovoltaicos, y
sensores electroquímicos potenciométricos y voltamétricos, baterías,
pilas de combustible y dispositivos de electrodeposición. La
presente invención incluye por tanto tales dispositivos
electroquímicos en los cuales un electrodo positivo y un electrodo
negativo están en contacto conductivo con un electrólito no acuoso
que comprende, y con preferencia está constituido esencialmente por,
un gel polímero iónico de acuerdo con la presente invención.
Los líquidos iónicos útiles en la presente
invención, que funcionan como líquidos iónicos individualmente o
cuando se mezclan dos o más de ellos, se preparan por formación de
una sal de una amina heterocíclica con fluoruro de hidrógeno. Las
aminas heterocíclicas adecuadas para uso con la presente invención
pueden ser aromáticas tales como pirrol, imidazol, purina, pirazol,
piridina, piridazina, pirazina, quinolina, quinazolina, pirimidina,
y análogas, o pueden ser no aromáticas tales como pirrolidina,
pirrolidona, piperazina, piperidina y análogas, que son
completamente saturadas, y pirrolina, y análogas, que es no
aromática, pero insaturada.
Las aminas heterocíclicas adecuadas para uso con
la presente invención incluyen compuestos monocíclicos que
contienen de 5 a 7 miembros de anillo, siendo de 1 a 3 miembros del
anillo un heteroátomo, al menos uno de los cuales es nitrógeno.
Otros miembros heteroatómicos adecuados del anillo incluyen oxígeno,
azufre y análogos. Se prefieren las aminas heterocíclicas
monocíclicas que contienen de 1 a 3 átomos de nitrógeno, siendo más
preferidas estructuras en las cuales todos los heteroátomos del
anillo son átomos de nitrógeno.
Las aminas heterocíclicas adecuadas para uso con
la presente invención incluyen también estructuras multicíclicas
condensadas de dos a tres anillos con 8 a 14 miembros de anillo que
contienen de 1 a 3 heteroátomos, al menos uno de los cuales es
nitrógeno. Se prefieren estructuras multicíclicas condensadas de dos
anillos que contienen de 8 a 10 miembros de anillo. Una vez más, la
estructura de anillos puede incluir otros heteroátomos tales como
oxígeno, azufre, y análogos. Se prefieren estructuras multicíclicas
de anillos condensados que contienen de 1 a 3 átomos de nitrógeno,
siendo las más preferidas aquellas estructuras en las cuales todos
los heteroátomos del anillo son nitrógeno.
Las aminas heterocíclicas adecuadas para uso con
la presente invención incluyen dímeros y trímeros de la misma o
diferentes estructuras monocíclicas o multicíclicas de anillos
condensados unidas entre sí directamente, tales como
bis-piridina. Se prefieren dímeros. En lugar de
estar enlazadas entre sí directamente, las estructuras de anillo de
los dímeros y trímeros pueden estar enlazadas por ligandos
bifuncionales apropiados.
Las aminas heterocíclicas adecuadas para uso con
la presente invención pueden estar también sustituidas en el
anillo. Puede estar presente un solo sustituyente en el anillo, o
pueden emplearse hasta 3 sustituyentes iguales o diferentes. Los
sustituyentes en el anillo pueden estar unidos a un átomo de carbono
o un átomo de nitrógeno adecuado.
Ejemplos de sustituyentes adecuados en el anillo
incluyen, pero sin carácter limitante, halógeno (con inclusión de
cloro, bromo, flúor y yodo), amino, ciano, hidroxilo, nitro, ceto,
fenilo, alquilo inferior de 1 a 3 átomos de carbono, alqueno o
alquino de dos a cuatro átomos de carbono, cicloalquilo o
cicloalqueno de 3 a 6 átomos de carbono, aldehído de 1 a 4 átomos
de carbono, -R_{1}C(=O)R_{2}, -R_{1}OR_{2},
-R_{1}OC(=O)R_{2}, -R_{1}C(=O)OR_{2}, y
análogos, en donde R_{1} es un enlace, un alquilo inferior de 1 a
3 átomos de carbono, un alqueno de 2 a 3 átomos de carbono, o
fenilo, y R_{2} es hidrógeno, un alquilo inferior de 1 a 3 átomos
de carbono, un alqueno de 2 a 3 átomos de carbono o fenilo. Los
grupos alquilo inferior, alqueno y fenilo R_{1} y R_{2} pueden
estar sustituidos opcionalmente además con uno o más de halógeno,
amino, ciano, hidroxilo, nitro, fenilo, alquilo inferior de 1 a 3
átomos de carbono y alcoxi inferior de 1 a 3 átomos de carbono. Los
grupos sustituyentes preferidos incluyen
C_{a}H_{b}Br_{c}Cl_{d}F_{e}I_{f}N_{g}O_{h}, donde a
está comprendido entre 1 y 3, b y e están comprendidos entre 0 y 9,
c, d, f, g y h son cada uno entre 0 y 2, y la suma de b hasta h
está comprendida entre 1 y 9 inclusive. Cuando está presente más de
un grupo sustituyente, los sustituyentes pueden ser iguales o
diferentes.
Las sales de aminas heterocíclicas de acuerdo
con la presente invención tienen un punto de fusión inferior a
100ºC. Para los propósitos de la presente invención, el "punto de
fusión" se determina por Calorimetría de Barrido Diferencial.
Entre las sales de aminas heterocíclicas de la presente invención,
se prefieren aquéllas que tienen un punto de fusión inferior a
60ºC, siendo aún más preferidas las sales de aminas heterocíclicas
que tienen un punto de fusión inferior a la temperatura ambiente.
Para los propósitos de la presente invención, la temperatura
ambiente se define como 25ºC. Las sales de aminas heterocíclicas de
acuerdo con la presente invención tienen también típicamente una
viscosidad entre 1 y 100.000 centipoise cuando se mide a la
temperatura ambiente utilizando un viscosímetro de junco vibrante.
Se prefiere una viscosidad menor que 10.000 centipoise.
Los líquidos iónicos útiles en la presente
invención tienen una conductividad específica entre 1 y 600
mili-siemens/cm (mS/cm) y preferiblemente mayor que
20 mili-siemens/cm, como se mide por un medidor de
conductividad común adecuado para medida de la conductividad en
atmósferas corrosivas, tal como en fluoruro de hidrógeno.
Ejemplos de compuestos amínicos heterocíclicos
específicos dentro del alcance de la presente invención incluyen
piridina y compuestos de piridina sustituidos tales como
\alpha-picolina
(2-metil-piridina),
2-amino-3-metilpiridina,
niacina, niacinamida (Vitamina B), 2-aminopiridina,
\beta-picolina
(3-metil-piridina),
3-cianopiridina, 4-cianopiridina,
4-dimetilaminopiridina,
1,3-di-(4-piradil)-propano,
4-etilpiridina, \gamma-picolina
(4-metilpiridina), 2,6-lutidina,
3,5-lutidina, picolinas mixtas,
alquil-piridinas mixtas,
4-fenilpropilpiridina, polialquilpiridina,
piridoxina (Vitamina B_{6}), 3-piridilcarbinol,
2-vinilpiridina, 4-vinilpiridina, y
análogos.
Ejemplos de aminas heterocíclicas no piridínicas
que son adecuadas también para uso con la presente invención
incluyen piperidina y compuestos de piperidina sustituidos tales
como 2-etanol-piperidina,
1,3-di-(4-piperidinil)propano,
y análogos; pirrol y pirroles sustituidos; pirrolidina y
pirrolidinas sustituidas; pirrolidona y pirrolidonas sustituidas
tales como N-metilpirrolidona; imidazolinas e
imidazolinas sustituidas; oxazol y oxazoles sustituidos; tiazol y
tiazoles sustituidos; pirazol y pirazoles sustituidos; pirrolina y
pirrolinas sustituidas; pirimidina y pirimidinas sustituidas;
purina y purinas sustituidas; quinolina e isoquinolina y quinolinas
e isoquinolinas sustituidas; y análogas.
Los líquidos iónicos útiles en la presente
invención se pueden preparar simplemente por mezcla entre sí de una
o más aminas heterocíclicas con una cantidad estequiométrica de
fluoruro de hidrógeno anhidro, a saber, entre 2,8 y 3,2 moles de
fluoruro de hidrógeno anhidro por mol de nitrógeno amínico, en una
vasija de metal o plástico sellada provista de agitador, tal como
un autoclave, con una conexión sellada al suministro de HF anhidro,
típicamente otra vasija sellada. La vasija debe estar encamisada a
fin de disipar el calor, dado que la formación de la sal es
fuertemente exotérmica. Las vasijas y la conexión entre ellas están
selladas a fin de proteger contra la exposición ambiental al HF
anhidro. El HF anhidro puede suministrarse también en la forma del
reactivo de Olah, cuya preparación se describe en la Patente U.S.
No. 5.073.674.
Por regla general no se emplea disolvente
adicional alguno, aunque puede ser ventajoso en ciertas
circunstancias llevar a cabo una reacción en un disolvente que es
un líquido iónico, en particular, un líquido iónico útil en la
presente invención. Los reactivos en exceso se eliminan fácilmente
por destilación debido a la insignificante presión de vapor de la
sal producida.
Pueden utilizarse disolventes opcionales que son
líquidos no iónicos para disolver y diluir ulteriormente la
viscosidad de los líquidos iónicos de la presente invención, por
ejemplo para uso en aplicaciones electroquímicas tales como pilas
de combustible, condensadores electroquímicos, baterías recargables
no acuosas tales como baterías de litio, pilas fotovoltaicas y
análogas. Los disolventes son preferiblemente de naturaleza polar e
incluyen disolventes comunes tales como carbonato de propileno,
acetonitrilo, y análogos.
Los líquidos iónicos útiles en la presente
invención incluyen mezclas de dos o más de tales compuestos iónicos
líquidos. Dichos líquidos iónicos se pueden preparar partiendo de
una mezcla correspondiente de aminas heterocíclicas, o cada
compuesto líquido iónico puede prepararse individualmente y
combinarse luego para formar una mezcla de líquidos iónicos.
Los geles polímeros iónicos de acuerdo con la
presente invención se preparan por adición de una cantidad eficaz
de uno o más ácidos poliacrílicos o sales de los mismos a los
líquidos iónicos de la presente invención con mezcladura hasta que
se forma un gel uniforme homogéneo. La mezcladura se realiza a una
temperatura a la cual la mezcla es suficientemente fluida para
permitir una mezcladura completa, típicamente entre 0ºC y 60ºC, y
preferiblemente a la temperatura ambiente, dependiendo de la
elección del líquido iónico y los polímeros. Los métodos preferidos
añaden simplemente el polímero como un paso de proceso adicional del
proceso de fabricación del líquido iónico, más preferiblemente
antes que se haya disipado el calor exotérmico de la formación del
líquido iónico, con lo que no es necesaria una fuente de calor
externa para formar el gel.
Se prefiere una cantidad de polímero comprendida
entre 2 y 50% en peso, siendo más preferida una cantidad entre 5 y
20% en peso. Los ácidos poliacrílicos adecuados para uso con la
presente invención tienen un peso molecular medio ponderal entre
1000 y 500.000. Pueden utilizarse sales de metales del Grupo I,
tales como poliacrilatos de litio, sodio y potasio, así como
copolímeros vinílicos de los ácidos acrílicos arriba indicados, y
sales de ácidos acrílicos, a saber, alquil-ésteres de ácido
acrílico, ácidos acrílicos ramificados con alquilo y ésteres de los
mismos, haluros de vinilo, acetato de vinilo, alcohol vinílico,
viniléteres, anhídrido maleico, acrilonitrilo, estireno,
combinaciones de los mismos, y similares.
Los geles polímeros iónicos de acuerdo con la
presente invención tienen un punto de fusión inferior a 150ºC,
medido por Calorimetría de Barrido Diferencial. Entre los geles
polímeros iónicos de la presente invención, se prefieren aquéllos
que tienen un punto de fusión inferior a 100ºC.
Los geles polímeros iónicos de acuerdo con la
presente invención tienen una viscosidad mayor que 10 centipoises
cuando se mide a 20ºC utilizando un viscosímetro de junco vibrante.
Se prefiere una viscosidad mayor que 100 centipoises a 20ºC, siendo
aún más preferida una viscosidad mayor que 500 centipoise a 20ºC.
Como en el caso de los líquidos iónicos de la presente invención,
pueden utilizarse disolventes opcionales que no son líquidos
iónicos para disolver y diluir ulteriormente la viscosidad de los
geles polímeros iónicos de la presente invención. Los geles
polímeros iónicos a los que se añaden los disolventes pueden estar
basados en líquidos iónicos exentos de disolvente de acuerdo con la
presente invención, o líquidos iónicos de acuerdo con la presente
invención que contienen el mismo disolvente o uno diferente.
La diferencia en conductividad entre los
líquidos iónicos de acuerdo con la presente invención y los geles
polímeros iónicos preparados a partir de ellos es mínima, de tal
modo que los geles polímeros iónicos de acuerdo con la presente
invención tienen una conductividad específica comprendida entre 1 y
600 mili-siemens/cm (mS/cm) y preferiblemente mayor
que 20 mili-siemens/cm, cuando se mide por un
medidor de conductividad ordinario adecuado para medidas de
conductividad en atmósferas corrosivas.
Los líquidos iónicos útiles en la presente
invención pueden utilizarse para una extensa gama de propósitos;
por ejemplo, los líquidos son útiles para la realización de
aplicaciones tales como reacciones químicas en Química preparativa
cuando se requiere un disolvente polar pero no acuoso o un
disolvente con presión de vapor insignificante. Los líquidos
iónicos se pueden emplear también como fluidos de almacenamiento
térmico. Los mismos pueden emplearse adicionalmente como medios
inertes, por ejemplo, para la disolución de especies químicas
iónicas tales como complejos de metales de transición y, sea solos o
después de complejación con otros iones metálicos, como
catalizadores, o como reactivos químicos.
Aplicaciones de sistemas disolventes en las que
se requiere un disolvente polar pero no acuoso para las cuales son
útiles los líquidos iónicos incluyen reciclo de celulosa, reacciones
de craqueo catalítico tales como reciclo de polietileno, catálisis
quiral, reacciones de acoplamiento, tales como la reacción de Heck,
reacciones de sulfonación, reacciones de nitración, reacciones de
oxidación, reacciones de sustitución nucleófila, reacciones de
polimerización de olefinas, extracciones de actínidos, reacciones de
alquilación, reacciones de hidroformilación, reacciones de
dimerización, reacciones de hidrogenación, reacciones
Diels-Alder, reacciones de metátesis, reacciones de
arilación, reacciones Friedel-Crafts, y
análogas.
Los líquidos iónicos y los geles polímeros
iónicos resultantes de la presente invención son adecuados
particularmente como electrólitos no acuosos en dispositivos
electroquímicos tales como condensadores electroquímicos,
dispositivos fotovoltaicos, sensores electroquímicos
potenciométricos y voltamétricos, baterías, pilas de combustible y
dispositivos de electrodeposición. La presente invención incluye por
tanto tales dispositivos electroquímicos en los cuales un electrodo
positivo y un electrodo negativo se encuentran en contacto
conductivo con un electrólito no acuoso que comprende, y con
preferencia está constituido esencialmente por, un gel polímero
iónico de la presente invención. Pueden estar presentes otros
aditivos electrolíticos convencionales. Los dispositivos son por lo
demás esencialmente convencionales y no precisan descripción
adicional alguna. Una persona con experiencia ordinaria en la
técnica comprenderá el modo de utilización de tales líquidos iónicos
y, por tanto, de los geles polímeros iónicos de acuerdo con la
presente invención como electrólito no acuoso para tales
dispositivos. Los geles polímeros iónicos de acuerdo con la presente
invención pueden utilizarse también como fluidos de almacenamiento
térmico.
Un pequeño número de realizaciones preferidas de
la invención se ilustran en los ejemplos no limitantes
siguientes.
Se añadieron lentamente aprox. 60 gramos de
fluoruro de hidrógeno anhidro a aprox. 55 gramos de piridina
contenidos en un autoclave provisto de agitación, dando una
relación molar de piridina a HF de 1:3. Cuando se calmó el calor de
reacción y se enfrió la mezcla, el autoclave contenía 115 gramos de
un líquido, que hervía a 180ºC, 90ºC por encima del punto de
ebullición de la piridina y 160ºC por encima del punto de ebullición
del fluoruro de hidrógeno. El líquido no pudo separarse en los
constituyentes. El análisis del material confirmó la estructura del
nuevo compuesto como el líquido iónico
[piridina\cdotH^{+}][H_{2}F_{3}]^{-} (o
piridina\cdot3HF). La conductividad del líquido iónico puro se
midió como 98 mS/cm. El líquido no atacaba el vidrio de
borosilicato, al contrario que el reactivo de Olah, que reacciona
con el vidrio.
El líquido iónico se disolvió en carbonato de
propileno, en el que era soluble en todas proporciones, y se midió
la conductividad. Ésta variaba regularmente desde 0 a 98 mS/cm en
función de la concentración de líquido iónico.
El líquido iónico se disolvió también en
acetonitrilo, en el que era asimismo soluble en todas proporciones,
y se midió la conductividad. Ésta variaba asimismo regularmente, con
un máximo de 104 mS/cm para una concentración aproximada de 80% en
peso de líquido iónico.
Se repitió el Ejemplo 1, pero antes de retirar
el líquido iónico del autoclave, se añadió poli(acrilato de
sodio) (peso molecular 50.000) con agitación. La solución se volvió
viscosa y para 15% en peso de poli(acrilato de sodio) el gel
líquido se hizo demasiado viscoso para poder agitarlo. Se midió la
conductividad, y ésta era todavía 78 mS/cm. Se realizaron medidas
de conductividad con contenido creciente de polímero, y variaban
regularmente desde 78 a 98 mS/cm en función de la concentración de
polímero.
Se repitió el Ejemplo 2 con poli(acrilato
de potasio) como polímero. Los resultados fueron los mismos, con un
aumento notable en la tasas de formación del gel. La conductividad
del gel para 20% de polímero era 74 mS/cm.
Se repitió el Ejemplo 2 con poli(ácido acrílico)
como polímero. Los resultados fueron los mismos. La conductividad
del gel para 23% de polímero era
76 mS/cm.
76 mS/cm.
Se añadieron lentamente aprox. 60 gramos de
fluoruro de hidrógeno anhidro a aprox. 69 gramos de
\alpha-picolina contenidos en un autoclave
provisto de agitación, dando una relación molar de picolina a HF de
1:3. Cuando se calmó el calor de reacción y se enfrió la mezcla, el
autoclave contenía 129 gramos de un líquido, que hervía a 200ºC,
80ºC por encima del punto de ebullición de la
\alpha-picolina y 180ºC por encima del punto de
ebullición del fluoruro de hidrógeno. El líquido no pudo separarse
en sus constituyentes. El análisis del material confirmó la
estructura del nuevo compuesto como el líquido iónico
[\alpha-picolina\cdotH^{+}][H_{2}F_{3}]^{-}
(o \alpha-picolina\cdot3HF). La conductividad
del líquido iónico puro se midió como 73 mS/cm. El líquido no
atacaba el vidrio de borosilicato, al contrario que el reactivo de
Olah, que reacciona con el vidrio.
Los ejemplos anteriores ilustran una amplia
diversidad de compuestos de acuerdo con la presente invención que
se pueden preparar y tienen utilidad en una gran diversidad de
aplicaciones como disolventes, y como electrólitos no acuosos para
diversos dispositivos electroquímicos. Será evidente para un experto
en la técnica, basándose en las propiedades obvias de los ejemplos
precedentes, que son posibles un gran número de otras aplicaciones
con los compuestos de acuerdo con la invención, y que la invención
incluye una extensa gama de compuestos que no se han mostrado
específicamente en los ejemplos, pero que se pueden obtener por
aplicación de los principios expuestos.
Claims (8)
1. Un gel polímero iónico que comprende un
líquido iónico que tiene un punto de fusión inferior a 100ºC,
formado por la reacción de al menos una amina heterocíclica con
entre 2,8 y 3,2 moles de fluoruro de hidrógeno anhidro por mol de
nitrógeno amínico, y una cantidad de poli(ácido acrílico) eficaz
para formar un gel de dicho líquido iónico.
2. Un gel polímero iónico de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual dicho líquido iónico está constituido
por al menos un compuesto iónico de una amina heterocíclica.
3. Un gel polímero iónico de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual dicha amina heterocíclica se selecciona
del grupo constituido por pirroles sustituidos e insustituidos,
pirazoles sustituidos e insustituidos, en donde dicha amina
heterocíclica se selecciona del grupo constituido por pirroles
sustituidos e insustituidos, pirazoles sustituidos e insustituidos,
piridinas sustituidas e insustituidas, pirazinas sustituidas e
insustituidas, pirimidinas sustituidas e insustituidas, piridazinas
sustituidas e insustituidas, tiazoles sustituidos e insustituidos,
oxazoles sustituidos e insustituidos, triazoles sustituidos e
insustituidos, pirrolidinas sustituidas e insustituidas,
pirrolidonas sustituidas e insustituidas, piperazinas sustituidas e
insustituidas, piperidinas sustituidas e insustituidas y pirrolinas
sustituidas e insustituidas.
4. Un gel polímero iónico de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual dicha amina heterocíclica es una
estructura multicíclica de anillos condensados que contiene de 8 a
14 miembros de anillo, siendo de 1 a 3 miembros de anillo un
heteroátomo seleccionado del grupo constituido por nitrógeno,
oxígeno y azufre, en donde al menos uno de dichos heteroátomos es
nitrógeno.
5. Un gel polímero iónico de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende entre
2 y 50% en peso de polímero.
6. Un gel polímero iónico de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual dicho
poli(ácido acrílico) es una sal de un metal del Grupo I de un
poli(ácido acrílico).
7. Un dispositivo electroquímico que comprende
un electrodo positivo y un electrodo negativo, los dos cuales se
encuentran en contacto conductivo con un electrólito no acuoso que
comprende un gel polímero iónico como se define en cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6.
8. Un dispositivo electroquímico de acuerdo con
la reivindicación 7, en el cual dicho electrólito no acuoso está
constituido esencialmente por dicho gel polímero iónico.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7313926B2 (en) * | 2005-01-18 | 2008-01-01 | Rexorce Thermionics, Inc. | High efficiency absorption heat pump and methods of use |
US8715521B2 (en) | 2005-02-04 | 2014-05-06 | E I Du Pont De Nemours And Company | Absorption cycle utilizing ionic liquid as working fluid |
JP4840640B2 (ja) * | 2005-06-07 | 2011-12-21 | 日産自動車株式会社 | イオン伝導体及びこれを用いたエネルギーデバイス |
AR058054A1 (es) * | 2005-09-22 | 2008-01-23 | Du Pont | Utilizacion de liquidos ionicos para la separacion de hidrofluorocarburos |
FR2892646B1 (fr) * | 2005-10-28 | 2008-06-06 | Novalyst Discovery Soc Par Act | Systeme catalytique heterogene et son utilisation. |
US20070129568A1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-07 | Ngimat, Co. | Ionic liquids |
US8506839B2 (en) | 2005-12-14 | 2013-08-13 | E I Du Pont De Nemours And Company | Absorption cycle utilizing ionic liquids and water as working fluids |
US20100134956A1 (en) * | 2006-09-29 | 2010-06-03 | Nippon Chemi-Con Corporation | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same |
EP2086914A1 (en) | 2006-11-08 | 2009-08-12 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Process for the separation of tetrafluoroethylene from carbon dioxide using ionic liquids |
DE102006054951A1 (de) * | 2006-11-22 | 2008-05-29 | Volkswagen Ag | Ionische Flüssigkeiten sowie deren Verwendung |
JP2009269974A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Three M Innovative Properties Co | ゲル状組成物とその製造方法、およびそれを用いた衝撃吸収材 |
US8616323B1 (en) | 2009-03-11 | 2013-12-31 | Echogen Power Systems | Hybrid power systems |
EP2419621A4 (en) | 2009-04-17 | 2015-03-04 | Echogen Power Systems | SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING HEAT PROBLEMS IN GAS TURBINE ENGINES |
AU2010264462B2 (en) | 2009-06-22 | 2016-05-12 | Echogen Power Systems Inc. | System and method for managing thermal issues in one or more industrial processes |
WO2011017476A1 (en) | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Echogen Power Systems Inc. | Heat pump with integral solar collector |
US8869531B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-10-28 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engines with cascade cycles |
US8613195B2 (en) | 2009-09-17 | 2013-12-24 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine and heat to electricity systems and methods with working fluid mass management control |
US8794002B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-08-05 | Echogen Power Systems | Thermal energy conversion method |
US8813497B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-08-26 | Echogen Power Systems, Llc | Automated mass management control |
US20110076572A1 (en) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | Khalil Amine | Non-aqueous electrolytes for electrochemical cells |
CN101768349B (zh) * | 2010-01-25 | 2012-08-15 | 北京理工大学 | 一种离子液体基聚合物电解质 |
US9093722B2 (en) | 2010-09-30 | 2015-07-28 | Uchicago Argonne, Llc | Functionalized ionic liquid electrolytes for lithium ion batteries |
US8616001B2 (en) | 2010-11-29 | 2013-12-31 | Echogen Power Systems, Llc | Driven starter pump and start sequence |
US8857186B2 (en) | 2010-11-29 | 2014-10-14 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Heat engine cycles for high ambient conditions |
US8783034B2 (en) | 2011-11-07 | 2014-07-22 | Echogen Power Systems, Llc | Hot day cycle |
CN105044170B (zh) * | 2011-03-04 | 2019-06-07 | 加利福尼亚大学董事会 | 用于可逆的离子和分子感测或迁移的纳米孔装置 |
US9073937B2 (en) | 2011-06-16 | 2015-07-07 | Board Of Trustees Of The University Of Alabama | Organic photovoltaic-battery hybrid device |
WO2013055391A1 (en) | 2011-10-03 | 2013-04-18 | Echogen Power Systems, Llc | Carbon dioxide refrigeration cycle |
KR101889137B1 (ko) * | 2012-04-10 | 2018-08-16 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 수지의 용도, 수지 조성물, 비수전해액 이차 전지용 세퍼레이터 및 그의 제조 방법, 및 비수전해액 이차 전지 |
KR101417305B1 (ko) * | 2012-07-23 | 2014-07-08 | 포항공과대학교 산학협력단 | 이온성 액체가 화학적으로 결합된 고분자 전해질막 및 이를 이용한 연료전지 |
KR20150143402A (ko) | 2012-08-20 | 2015-12-23 | 에코진 파워 시스템스, 엘엘씨 | 직렬 구성의 터보 펌프와 시동 펌프를 갖는 초임계 작동 유체 회로 |
US9341084B2 (en) | 2012-10-12 | 2016-05-17 | Echogen Power Systems, Llc | Supercritical carbon dioxide power cycle for waste heat recovery |
US9118226B2 (en) | 2012-10-12 | 2015-08-25 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof |
CA2899163C (en) | 2013-01-28 | 2021-08-10 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Process for controlling a power turbine throttle valve during a supercritical carbon dioxide rankine cycle |
US9638065B2 (en) | 2013-01-28 | 2017-05-02 | Echogen Power Systems, Llc | Methods for reducing wear on components of a heat engine system at startup |
WO2014138035A1 (en) | 2013-03-04 | 2014-09-12 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Heat engine systems with high net power supercritical carbon dioxide circuits |
KR102163733B1 (ko) | 2013-11-29 | 2020-10-12 | 삼성전자주식회사 | 리튬 전지용 고분자 전해질 및 이를 포함하는 리튬 전지 |
WO2016073252A1 (en) | 2014-11-03 | 2016-05-12 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system |
CN106046237B (zh) * | 2016-05-30 | 2017-12-26 | 山东大学 | 碳纤维纸和聚丙烯酸钠的复合导电凝胶片及其制法与应用 |
CN108172399A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-15 | 湖南艾华集团股份有限公司 | 热固化的凝胶离子液体电解质及其制备方法、铝电解电容器 |
CN108037161A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-05-15 | 南方科技大学 | 一种基于氟化咪唑离子凝胶的二氧化碳气体传感器及其制备方法和用途 |
US11187112B2 (en) | 2018-06-27 | 2021-11-30 | Echogen Power Systems Llc | Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage system |
CN108987811B (zh) * | 2018-07-19 | 2020-07-10 | 辽宁九夷锂能股份有限公司 | 一种全离子液体电解液及含有该电解液的锂电池 |
WO2020092214A1 (en) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | PolyJoule, Inc. | Triazine-based polymer |
BR112021009208A2 (pt) * | 2018-12-18 | 2021-08-03 | Toray Industries, Inc. | nanopartícula de óxido de cério, métodos de decomposição de um ácido nucleico e de decomposição de um polipeptídeo, método para produzir uma nanopartícula de óxido de cério, agentes oxidante, antifúngico e antivírus e antioxidante |
CN109764979B (zh) * | 2018-12-18 | 2020-08-28 | 钛深科技(深圳)有限公司 | 离子纸、离电子式柔性压力传感器及其制备方法 |
CN109897133B (zh) * | 2019-03-28 | 2021-03-26 | 南京林业大学 | 一种具有温度和光响应性的离子凝胶及其制备方法和应用 |
US11435120B2 (en) | 2020-05-05 | 2022-09-06 | Echogen Power Systems (Delaware), Inc. | Split expansion heat pump cycle |
CN112500673B (zh) * | 2020-11-26 | 2022-02-08 | 山东大学 | 含有亲锂金属离子的聚合物固态电解质及制备方法与应用 |
MA61232A1 (fr) | 2020-12-09 | 2024-05-31 | Supercritical Storage Company Inc | Système de stockage d'énergie thermique électrique à trois réservoirs |
CN113061266B (zh) * | 2021-03-22 | 2022-07-26 | 北京大学 | 一种基于多重非共价交联作用的高强度离子凝胶 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5792502A (en) | 1980-11-28 | 1982-06-09 | Asahi Glass Co Ltd | Method for storage and transportation of hydrofluoric acid |
US5073674A (en) | 1990-04-20 | 1991-12-17 | Olah George A | Environmentally safe catalytic alkyation using liquid onium poly (hydrogen fluorides) |
US5763728A (en) * | 1993-12-29 | 1998-06-09 | Uop | Recovery and recycle of HF-amine complex in HF alkylation |
US5965054A (en) | 1997-08-12 | 1999-10-12 | Covalent Associates, Inc. | Nonaqueous electrolyte for electrical storage devices |
US6096922A (en) * | 1999-11-01 | 2000-08-01 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for the synthesis of dialkyl, diaryl, and arylalkyl aminosulfur trifluorides |
MXPA02008890A (es) * | 2000-03-10 | 2003-10-15 | Johnson & Son Inc S C | Equipo para refrescantes de aire de hidrogel aromatizado. |
JP4453174B2 (ja) * | 2000-08-24 | 2010-04-21 | 三菱化学株式会社 | 電気二重層キャパシタ |
DE10104663A1 (de) * | 2001-02-02 | 2002-08-08 | Solvay Fluor & Derivate | Herstellung von Fluorverbindungen |
EP1235294A3 (en) | 2001-02-22 | 2005-06-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Electrolyte composition, method for producing the same and non-aqueous electrolyte secondary cell |
DE60323367D1 (de) | 2002-06-19 | 2008-10-16 | Ube Industries | Polyelektrolytmembran und herstellungsverfahren dafür |
JP4374980B2 (ja) | 2002-12-25 | 2009-12-02 | ダイキン工業株式会社 | 含フッ素エーテル鎖を含む含フッ素ポリマーからなる固体電解質 |
WO2005007675A2 (en) | 2003-07-09 | 2005-01-27 | The Scripps Research Institute | TRIAZOLE ϵ-AMINO ACIDS |
EP1720834A1 (en) | 2004-03-05 | 2006-11-15 | Honeywell International, Inc. | Ionic liquids of heterocyclic amines |
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