RU2796634C1 - Composite solid electrolyte based on ionic organic salts of substituted ammonium with butyl and methyl radicals and a heterogeneous addition of nanodiamonds - Google Patents

Composite solid electrolyte based on ionic organic salts of substituted ammonium with butyl and methyl radicals and a heterogeneous addition of nanodiamonds Download PDF

Info

Publication number
RU2796634C1
RU2796634C1 RU2022127047A RU2022127047A RU2796634C1 RU 2796634 C1 RU2796634 C1 RU 2796634C1 RU 2022127047 A RU2022127047 A RU 2022127047A RU 2022127047 A RU2022127047 A RU 2022127047A RU 2796634 C1 RU2796634 C1 RU 2796634C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nanodiamonds
butyl
substituted ammonium
solid electrolyte
methyl radicals
Prior art date
Application number
RU2022127047A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владимирович Алексеев
Юлия Григорьевна Матейшина
Иван Андреевич Стебницкий
Никлай Фавстович Уваров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук
Application granted granted Critical
Publication of RU2796634C1 publication Critical patent/RU2796634C1/en

Links

Abstract

FIELD: energetics.
SUBSTANCE: electrolytic solid composite materials based on organic salts of substituted ammonium with butyl and methyl radicals, which can be used in various electrochemical devices (supercapacitors, batteries, etc.). During the interaction of salt ions with the surface functional layer of nanodiamonds, an interfacial layer is formed, which has an increased content of defects, which is the cause of increased conductivity. The maximum concentration of such a layer in the bulk of the composite is achieved with a composition in which the volume fractions of the ionic salt and nanodiamonds are approximately equal.
EFFECT: development of a solid composite electrolyte based on organic salts of substituted ammonium with butyl and methyl radicals, characterized by an increased value of specific conductivity in the medium temperature region (50-150°C) and microhardness.
5 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Последнее время большое внимание уделяется поиску новых более энергетически эффективных, экологичных, экономически рентабельных решений в области энергетики. Изобретение относится к области электролитных материалов, обладающих повышенным значением ионной проводимости за счет образования твердофазных композитов типа «ионная соль - наноалмазы». Применение подобных твердых электролитов может осуществляться в твердотельных электрохимических устройствах, использование которых предполагает повышенные температуры (T = 50 - 150°С).Recently, much attention has been paid to the search for new, more energy-efficient, environmentally friendly, cost-effective solutions in the field of energy. The invention relates to the field of electrolyte materials with an increased value of ionic conductivity due to the formation of solid-phase composites of the "ionic salt - nanodiamonds" type. The use of such solid electrolytes can be carried out in solid-state electrochemical devices, the use of which involves elevated temperatures (T = 50 - 150°C).

Органические ионные пластические кристаллы представляют собой новый интересный класс твердых электролитов, в которых вследствие поступательного, вращательного или конформационного движения ионов возможны один или несколько фазовых переходов «твердое - твердое» состояние до плавления, что способствует повышенной подвижности ионов в твердом состоянии. Предполагается, что крупные катионы случайно разориентируются в фазе I, что приводит к увеличению свободного объема и облегчению транспорта аниона. Высокая пластичность таких систем весьма желательна при использовании их в электрохимических устройствах, т.к. способствует улучшению контакта между электродами и электролитом во время заряда/разряда, когда возможны изменения объема материалов. На настоящий момент уже известны твердые электролиты на основе органических солей замещенного аммония состава [Bu x Me 4- x N]BF 4 [1. Uvarov, N. & Iskakova, Anastasiya & Bulina, Natalia & Gerasimov, K. & Slobodyuk, Arseniy & Kavun, Valeriy. (2015). Ion conductivity of the plastic phase of the organic salt [(C4H9)4N]BF4. Russian Journal of Electrochemistry. 51. 491-494.] Однако, недостатком этих твердых электролитов является низкая ионная проводимость и малая механическая прочность, что не позволяет использовать вещества в электрохимических устройствах.Organic ionic plastic crystals are an interesting new class of solid electrolytes in which, due to the translational, rotational, or conformational motion of ions, one or more solid-to-solid phase transitions are possible before melting, which contributes to increased mobility of ions in the solid state. It is assumed that large cations are randomly disoriented in phase I, which leads to an increase in free volume and facilitation of anion transport. The high plasticity of such systems is highly desirable when used in electrochemical devices, since helps to improve the contact between the electrodes and the electrolyte during charge / discharge, when changes in the volume of materials are possible. At the moment, solid electrolytes based on organic salts of substituted ammonium composition [Bu x Me 4- x N] BF 4 [1. Uvarov, N. & Iskakova, Anastasiya & Bulina, Natalia & Gerasimov, K. & Slobodyuk, Arseniy & Kavun, Valeriy. (2015). Ion conductivity of the plastic phase of the organic salt [(C 4 H 9 ) 4 N]BF 4 . Russian Journal of Electrochemistry. 51. 491-494.] However, the disadvantage of these solid electrolytes is low ionic conductivity and low mechanical strength, which does not allow the use of substances in electrochemical devices.

Известно, что одним из перспективных классов твердых электролитов являются композиционные твердые электролиты типа МХ - А, где МХ - ионная соль, А - инертная добавка [2.Уваров Н.Ф., Композиционные твердые электролиты, Изд. СО РАН, Новосибирск, 2008, 258 с.]. Физической причиной образования композитов такого типа является стремление двух фаз уменьшить свою поверхностную энергию путем взаимодействия с соседней фазой. В результате этого, в композите могут появляться новые высокопроводящие аморфные фазы, наличие которых не характерно для индивидуальных компонентов, обладающие повышенным значением проводимости относительно проводимости кристаллической фазы соли. Для достижения максимального эффекта необходимо, чтобы инертная добавка имела развитую удельную поверхность, была термически и химически стабильной в условиях ее применения. Традиционно, в качестве такой добавки выступают различные оксидные системы. [3. Пат. RU 2358360 C1, Заявка: 2007141602/09, 13.11.2007]. Тем не менее, недостатком этих твердых композиционных электролитов являются как относительно большая масса электролита, что может привести к значительному снижению удельных характеристик конечного устройства, так и низкие значения удельной поверхности оксидной добавки (Sуд): 200 м2/г, 30 м2/г и 40 м2/г, для γ-Al2O3, LiAlO2 и MgO, соответственно, что ограничивает удельную проводимость электролита недостаточно высокими значениями для применения в устройствах.It is known that one of the promising classes of solid electrolytes are composite solid electrolytes of the type MX - A, where MX is an ionic salt, A is an inert additive [2. Uvarov NF, Composite solid electrolytes, Ed. SO RAN, Novosibirsk, 2008, 258 pp.]. The physical reason for the formation of composites of this type is the desire of two phases to reduce their surface energy by interacting with the neighboring phase. As a result, new highly conductive amorphous phases may appear in the composite, the presence of which is not typical for individual components, which have an increased conductivity value relative to the conductivity of the crystalline phase of the salt. To achieve the maximum effect, it is necessary that the inert additive has a developed specific surface area and is thermally and chemically stable under the conditions of its use. Traditionally, various oxide systems act as such additives. [3. Pat. RU 2358360 C1, Application: 2007141602/09, 11/13/2007]. However, the disadvantage of these solid composite electrolytes is both the relatively large mass of the electrolyte, which can lead to a significant decrease in the specific characteristics of the final device, and the low values of the specific surface of the oxide additive ( Ssp ): 200 m 2 /g, 30 m 2 / g and 40 m 2 /g, for γ-Al 2 O 3 , LiAlO 2 and MgO, respectively, which limits the specific conductivity of the electrolyte is not high enough for use in devices.

К подходящей инертной добавке в композиционных твердых электролитах можно отнести наноалмазы как уникальный углеродный материал с высокой удельной поверхностью до 320 ±20 м2/г, термически стабильный до высоких температур (Т ≈ 500°С), химически инертный по отношению к большинству ионных солей. Применение наноалмазов позволяет увеличить площадь поверхности межфазных границ, образование которых и является причиной повышенной проводимости в композиционных твердых электролитах типа «ионная соль - инертная добавка».A suitable inert additive in composite solid electrolytes is nanodiamonds as a unique carbon material with a high specific surface area of up to 320 ± 20 m2 /g, thermally stable up to high temperatures (T ≈ 500°C), and chemically inert with respect to most ionic salts. The use of nanodiamonds makes it possible to increase the surface area of interfacial boundaries, the formation of which is the reason for the increased conductivity in composite solid electrolytes of the "ionic salt - inert additive" type.

Наиболее близким аналогом изобретения, принятым за прототип, является твердый электролит на основе органической соли замещенного аммония с наноалмазами состава (1-х)(C2H5)3CH3NBF4 - хСНаноалмаз, где х - мольная доля наноалмазов [4. Alekseev, D.V., Mateyshina, Y.G. & Uvarov, N.F. Effect of Nanodiamond Additives on the Ionic Conductivity of the (C2H5)3CH3NBF4 Organic Salt. Russ J Electrochem 58, 594-599 (2022)]. Недостатком этих твердых электролитов является недостаточно высокая ионная проводимость, не позволяющая использовать их в электрохимических устройствах.The closest analogue of the invention, taken as a prototype, is a solid electrolyte based on an organic salt of substituted ammonium with nanodiamond composition (1-x)(C 2 H 5 ) 3 CH 3 NBF 4 - xC Nanodiamond , where x is the mole fraction of nanodiamonds [4. Alekseev, DV, Mateyshina, YG & Uvarov, NF Effect of Nanodiamond Additives on the Ionic Conductivity of the (C 2 H 5 ) 3 CH 3 NBF 4 Organic Salt. Russ J Electrochem 58, 594-599 (2022)]. The disadvantage of these solid electrolytes is the insufficiently high ionic conductivity, which does not allow their use in electrochemical devices.

Задачей, решаемой заявляемым техническим решением, является разработка твердого композиционного органического электролита с повышенным значением ионной проводимости и микротвердости.The problem solved by the claimed technical solution is the development of a solid composite organic electrolyte with an increased value of ionic conductivity and microhardness.

Неожиданный эффект увеличения проводимости был отмечен на системах, где вместо этилового радикала в органической соли четвертичного замещенного аммония, вводится бутиловый. Нами было проведено исследование системы композитов [BuxMe4-xN]BF4 в широком диапазоне составов и исследованы их транспортные свойтсва.An unexpected effect of increasing conductivity was noted in systems where instead of the ethyl radical in the organic salt of a substituted quaternary ammonium, butyl radical is introduced. We have studied the system of [Bu x Me 4-x N]BF 4 composites in a wide range of compositions and studied their transport properties.

Результатом данного технического решения является композиционный твердый электролит на основе органической соли четвертичного замещенного аммония с бутиловыми и метиловыми радикалами и наноалмазов с повышенной ионной проводимостью и микротвердостью.The result of this technical solution is a composite solid electrolyte based on an organic salt of a quaternary substituted ammonium with butyl and methyl radicals and nanodiamonds with increased ionic conductivity and microhardness.

Композиционные твердые электролиты такого типа чаще всего получают по керамической методике: ионная соль и наноалмазы тщательно перемешиваются и прогреваются при температуре, близкой к температуре плавления соли. [4. Alekseev, D.V., Mateyshina, Y.G. & Uvarov, N.F. Effect of Nanodiamond Additives on the Ionic Conductivity of the (C2H5)3CH3NBF4 Organic Salt. Russ J Electrochem 58, 594-599 (2022)].Composite solid electrolytes of this type are most often obtained by the ceramic method: ionic salt and nanodiamonds are thoroughly mixed and heated at a temperature close to the melting point of the salt. [4. Alekseev, DV, Mateyshina, YG & Uvarov, NF Effect of Nanodiamond Additives on the Ionic Conductivity of the (C 2 H 5 ) 3 CH 3 NBF 4 Organic Salt. Russ J Electrochem 58, 594-599 (2022)].

Исследования электропроводности проведены на таблетках, полученных прессованием при давлении 10-20 МПа с припрессованными серебряными электродами. Электрические измерения проведены в форвакууме в диапазоне температур стабильности кристаллического состояния композитов в режиме ступенчатой изотермы по двухэлектродной схеме на переменном токе. После предварительно прогрева в вакууме проводимость образца монотонно возрастает с увеличением температуры и хорошо воспроизводится в циклах нагрев - охлаждение. После проведения эксперимента таблетка сохраняет свою прежнюю форму и параметры.Electrical conductivity studies were carried out on tablets obtained by pressing at a pressure of 10–20 MPa with pressed silver electrodes. Electrical measurements were carried out in a fore vacuum in the temperature range of the stability of the crystalline state of the composites in the stepped isotherm mode using a two-electrode ac circuit. After preheating in vacuum, the conductivity of the sample increases monotonically with increasing temperature and is well reproduced in heating-cooling cycles. After the experiment, the tablet retains its original shape and parameters.

В ходе наших исследований было показано, что твердые композиционные электролиты (1-х)[Bu4N]BF4-хСнаноалмазы, (1-х)[Bu3MeN]BF4-хСнаноалмазы, (1-х)[ Bu2Me2N]BF4-хСнаноалмазы, (1-х)[Me4N]BF4-хСнаноалмазы (где х - мольная доля наноалмазов) во всем диапазоне составов обладают ионной проводимостью, превышающей проводимость чистых ионных солей. Во всех группах исследуемых композитов наивысшим значением проводимости характеризуются композиционные электролиты, где объемная доля инертной добавки варьируется от 40 до 60%, что в мольном соотношении органической соли и наноалмазов составляет ~ 1:9. При таком составе достигается наибольшая площадь контакта ионной соли и наноалмазов.In the course of our research, it was shown that solid composite electrolytes (1-х)[Bu4N]BF4-xCnanodiamonds, (1-x)[Bu3MeN]BF4-xCnanodiamonds, (1-x)[ Bu2Me2N]BF4-xCnanodiamonds, (1-x)[Me4N]BF4-xCnanodiamonds (where x is the mole fraction of nanodiamonds) in the entire range of compositions have ionic conductivity exceeding the conductivity of pure ionic salts. In all groups of composites under study, the highest conductivity value is characteristic of composite electrolytes, where the volume fraction of the inert additive varies from 40 to 60%, which in the molar ratio of organic salt and nanodiamonds is ~ 1:9. With this composition, the largest contact area of the ionic salt and nanodiamonds is achieved.

Поставленная задача решается благодаря тому, что заявляемый композиционный твердый электролит включает органическую соль замещенного аммония бутиловыми и метиловыми радикалами и гетерогенную добавку детонационных наноалмазов с высокой удельной поверхностью 320±20 м2/г. Композит синтезируется из органических солей замещенного аммония составов [BuxMe4-xN]BF4, например, тетрафторбората тетрабутиламмония ([Bu4N]BF4); тетрафторбората трибутилметиламмония ([Bu3MeN]BF4); тетрафторбората дибутилдиметиламмония ([Bu2Me2N]BF4); тетрафторбората тетраметиламмония ([Me4N]BF4) и дисперсной добавки наноалмазов в мольных соотношениях 1:9, что и является продуктом данного технического решения.The problem is solved due to the fact that the claimed composite solid electrolyte includes an organic salt of substituted ammonium with butyl and methyl radicals and a heterogeneous additive of detonation nanodiamonds with a high specific surface of 320 ± 20 m 2 /g. The composite is synthesized from organic salts of substituted ammonium compositions [Bu x Me 4-x N]BF 4 , for example, tetrabutylammonium tetrafluoroborate ([Bu 4 N]BF 4 ); tributylmethylammonium tetrafluoroborate ([Bu 3 MeN]BF 4 ); dibutyldimethylammonium tetrafluoroborate ([Bu 2 Me 2 N]BF 4 ); tetramethylammonium tetrafluoroborate ([Me 4 N]BF 4 ) and dispersed additives of nanodiamonds in molar ratios of 1:9, which is the product of this technical solution.

Методики приготовления типичных представителей серий заявляемых композиционных твердых электролитов приведены ниже.Methods for preparing typical representatives of the series of the claimed composite solid electrolytes are given below.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific implementation.

Пример 1Example 1

Порошки наноалмазов и тетрафторбората тетрабутиламмония ([Bu4N]BF4) прогреваются в течение часа при температуре 100°С для удаления адсорбированной воды. После этого реагенты [Bu4N]BF4 и наноалмазы тщательно перемешивают в мольном соотношении 1:9 и прогревают при 150°C в течение 3 часов. Этот процесс повторяют несколько раз для достижения равномерного распределения компонентов.Powders of nanodiamonds and tetrabutylammonium tetrafluoroborate ([Bu 4 N]BF 4 ) are heated for an hour at a temperature of 100°C to remove adsorbed water. After that, the reagents [Bu 4 N]BF 4 and nanodiamonds are thoroughly mixed in a molar ratio of 1:9 and heated at 150°C for 3 hours. This process is repeated several times to achieve an even distribution of the components.

Пример 2Example 2

Порошки наноалмазов и тетрафторбората трибутилметиламмония ([Bu3MeN]BF4) прогреваются в течение часа при температуре 100°С для удаления адсорбированной воды. После этого реагенты [Bu3MeN]BF4 и наноалмазы тщательно перемешивают в мольном соотношении 1:9 и прогревают при 150°C в течение 3 часов. Этот процесс повторяют несколько раз для достижения равномерного распределения компонентов.Powders of nanodiamonds and tributylmethylammonium tetrafluoroborate ([Bu 3 MeN]BF 4 ) are heated for one hour at 100°C to remove adsorbed water. After that, the reagents [Bu 3 MeN]BF 4 and nanodiamonds are thoroughly mixed in a molar ratio of 1:9 and heated at 150°C for 3 hours. This process is repeated several times to achieve an even distribution of the components.

Пример 3Example 3

Порошки наноалмазов и тетрафторбората дибутилдиметиламмония ([Bu2Me2N]BF4) прогреваются в течение часа при температуре 100°С для удаления адсорбированной воды. После этого реагенты [Bu2Me2N]BF4 и наноалмазы тщательно перемешивают в мольном соотношении 1:9 и прогревают при 150°C в течение 3 часов. Этот процесс повторяют несколько раз для достижения равномерного распределения компонентов.Powders of nanodiamonds and dibutyldimethylammonium tetrafluoroborate ([Bu 2 Me 2 N]BF 4 ) are heated for one hour at 100°C to remove adsorbed water. After that, the reagents [Bu 2 Me 2 N]BF 4 and nanodiamonds are thoroughly mixed in a molar ratio of 1:9 and heated at 150°C for 3 hours. This process is repeated several times to achieve an even distribution of the components.

Пример 4Example 4

Порошки наноалмазов и тетрафторбората тетраметиламмония ([Me4N]BF4) прогреваются в течение часа при температуре 100°С для удаления адсорбированной воды. После этого реагенты [Me4N]BF4 и наноалмазы тщательно перемешивают в мольном соотношении 1:9 и прогревают при 250°C в течение 3 часов. Этот процесс повторяют несколько раз для достижения равномерного распределения компонентов.Powders of nanodiamonds and tetramethylammonium tetrafluoroborate ([Me 4 N]BF 4 ) are heated for one hour at a temperature of 100°C to remove adsorbed water. After that, [Me 4 N]BF 4 reagents and nanodiamonds are thoroughly mixed in a molar ratio of 1:9 and heated at 250°C for 3 hours. This process is repeated several times to achieve an even distribution of the components.

Удельная проводимость, измеренная в среднетемпературном диапазоне, прототипа, а так же рассматриваемых в техническом решении типичных представителей композитов на основе солей четвертичного замещенного аммония бутиловыми и метиловыми радикалами, обладающих наилучшими характеристиками, представлены в таблице 1.The specific conductivity, measured in the medium temperature range, of the prototype, as well as typical representatives of composites based on quaternary substituted ammonium salts with butyl and methyl radicals considered in the technical solution, which have the best characteristics, are presented in table 1.

Таблица 1. Сравнение удельных проводимостей солей замещенного четвертичного аммония с композитами на их основеTable 1. Comparison of the specific conductivities of substituted quaternary ammonium salts with composites based on them СоставыLineups Мольное соотношение органическая соль :Снаноалмазы Molar ratio organic salt :C nanodiamonds Т, °СT, °С Удельная проводимость,
См/см
Conductivity,
cm/cm
[Et3MeN]BF4 - СНаноалмаз
прототип
[Et 3 MeN]BF 4 - C Nanodiamond
prototype
1:91:9 100100 1.9⋅10-5 1.9⋅10 -5
150150 1⋅10-4 1⋅10 -4 [Bu4N]BF4 - Снаноалмазы [Bu 4 N]BF 4 - C nanodiamonds 1:91:9 100100 5.12⋅10-6 5.12⋅10 -6 150150 2⋅10-4 2⋅10 -4 [Bu3MeN]BF4- Снаноалмазы [Bu 3 MeN]BF 4 - C nanodiamonds 1:91:9 100100 8.75⋅10-6 8.75⋅10 -6 150150 2.5⋅10-4 2.5⋅10 -4 [Bu2Me2N]BF4- Снаноалмазы [Bu 2 Me 2 N]BF 4 - C nanodiamonds 1:91:9 100100 4.37⋅10-5 4.37⋅10 -5 120120 2.5⋅10-4 2.5⋅10 -4 [Me4N]BF4- Снаноалмазы [Me 4 N]BF 4 - C nanodiamonds 1:91:9 100100 8.17⋅10-7 8.17⋅10 -7 150150 1.42 ⋅10-5 1.42 ⋅10 -5 250250 4.0 ⋅10-4 4.0 ⋅10 -4

Из таблицы 1 видно, что композиционные твердые электролиты на основе чистых ионных солей тетрафторборатов замещенного четвертичного аммония бутиловыми и метиловыми радикалами характеризуются значением удельной проводимости, превышающей проводимость прототипа на 2-3 раза при температурах выше 100°С. Это позволяет использовать изобретение, например, в твердотельных суперконденсаторах.Table 1 shows that composite solid electrolytes based on pure ionic salts of substituted quaternary ammonium tetrafluoroborates with butyl and methyl radicals are characterized by a specific conductivity value that exceeds the conductivity of the prototype by 2-3 times at temperatures above 100°C. This allows the invention to be used, for example, in solid-state supercapacitors.

Неожиданным эффектом, наблюдаемым в композиционных материалах, стало увеличение микротвердости. Микротвердость материалов исследовалась по методу Виккерса при нагрузке 10 кгс/мм2 на таблетках, полученных прессованием при давлении 10-20 МПа. Наибольший эффект наблюдался у композиционных материалов 0.1[Me4N]BF4 - 0.9Снаноалмазы, где микротвердость возросла примерно в 3 раза (0.182 ГПа) по сравнению со значениями чистой соли (0.068 ГПа).An unexpected effect observed in composite materials was an increase in microhardness. The microhardness of materials was studied by the Vickers method at a load of 10 kgf/mm 2 on tablets obtained by pressing at a pressure of 10–20 MPa. The greatest effect was observed in composite materials 0.1[Me 4 N]BF 4 - 0.9C nanodiamonds , where the microhardness increased by about 3 times (0.182 GPa) compared with the values of pure salt (0.068 GPa).

Техническим результатом заявляемого технического решения является разработка твердого композиционного электролита на основе органических солей тетрафторборатов замещенного аммония бутиловыми и метиловыми радикалами, характеризующегося повышенным значением удельной проводимости в среднетемпературной области (50-150°С) и микротвердости.The technical result of the proposed technical solution is the development of a solid composite electrolyte based on organic salts of substituted ammonium tetrafluoroborates with butyl and methyl radicals, characterized by an increased value of conductivity in the medium temperature region (50-150°C) and microhardness.

В результате проведенного предметного исследования общедоступных сведений и сопоставления особенных признаков изобретения с особенностями ближайшего аналога было установлено, что заявляемый композиционный неорганический твердых электролит выполняет условие новизны, так как не обнаружен аналог с идентичным набором всех существенных признаков, заявленных формулой изобретения.As a result of a subject study of publicly available information and a comparison of the special features of the invention with the features of the closest analogue, it was found that the claimed composite inorganic solid electrolyte fulfills the condition of novelty, since no analogue with an identical set of all essential features declared by the claims was found.

Claims (5)

1. Композиционный твердый электролит на основе ионогенных органических солей замещенного аммония бутиловыми и метиловыми радикалами и гетерогенной добавки наноалмазов.1. Composite solid electrolyte based on ionic organic salts of substituted ammonium with butyl and methyl radicals and a heterogeneous addition of nanodiamonds. 2. Композиционный твердый электролит по п.1, отличающийся тем, что в качестве ионогенной органической соли используется тетрафторборат тетрабутиламмония ([Bu4N]BF4).2. Composite solid electrolyte according to claim 1, characterized in that tetrabutylammonium tetrafluoroborate ([Bu 4 N]BF 4 ) is used as the ionic organic salt. 3. Композиционный твердый электролит по п.1, отличающийся тем, что в качестве ионогенной органической соли используется тетрафторборат трибутилметиламмония ([Bu3MeN]BF4).3. Composite solid electrolyte according to claim 1, characterized in that tributylmethylammonium tetrafluoroborate ([Bu 3 MeN]BF 4 ) is used as the ionic organic salt. 4. Композиционный твердый электролит по п.1, отличающийся тем, что в качестве ионогенной органической соли используется тетрафторборат дибутилдиметиламмония ([Bu2Me2N]BF4).4. Composite solid electrolyte according to claim 1, characterized in that dibutyldimethylammonium tetrafluoroborate ([Bu 2 Me 2 N]BF 4 ) is used as the ionic organic salt. 5. Композиционный твердый электролит по п.1, отличающийся тем, что в качестве ионогенной органической соли используется тетрафторборат тетраметиламмония ([Me4N]BF4).5. Composite solid electrolyte according to claim 1, characterized in that tetramethylammonium tetrafluoroborate ([Me 4 N]BF 4 ) is used as the ionic organic salt.
RU2022127047A 2022-10-19 Composite solid electrolyte based on ionic organic salts of substituted ammonium with butyl and methyl radicals and a heterogeneous addition of nanodiamonds RU2796634C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2796634C1 true RU2796634C1 (en) 2023-05-29

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599471C1 (en) * 2015-05-06 2016-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" Method of producing electrochemical silver coating
CN108123156A (en) * 2017-12-29 2018-06-05 成都新柯力化工科技有限公司 A kind of preparation method of the compound film electrode of fuel cell
CN112331913A (en) * 2020-12-28 2021-02-05 郑州中科新兴产业技术研究院 Composite solid electrolyte, preparation method and application
CN114686058A (en) * 2020-12-31 2022-07-01 北京卫国创芯科技有限公司 Single-layer or multi-layer polymer protective film, preparation method thereof and application thereof in lithium metal battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599471C1 (en) * 2015-05-06 2016-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" Method of producing electrochemical silver coating
CN108123156A (en) * 2017-12-29 2018-06-05 成都新柯力化工科技有限公司 A kind of preparation method of the compound film electrode of fuel cell
CN112331913A (en) * 2020-12-28 2021-02-05 郑州中科新兴产业技术研究院 Composite solid electrolyte, preparation method and application
CN114686058A (en) * 2020-12-31 2022-07-01 北京卫国创芯科技有限公司 Single-layer or multi-layer polymer protective film, preparation method thereof and application thereof in lithium metal battery

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Alekseev, D.V., Mateyshina, Y.G. & Uvarov, N.F. Effect of Nanodiamond Additives on the Ionic Conductivity of the (C2H5)3CH3NBF4 Organic Salt. Russ J Electrochem 58, 594-599 (20.07.2022). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sun et al. Enhanced lithium‐ion transport in PEO‐based composite polymer electrolytes with ferroelectric BaTiO3
Rhoo et al. Ionic conduction in plasticized PVCPMMA blend polymer electrolytes
Hashmi et al. Ionic liquid-based sodium ion-conducting composite gel polymer electrolytes: effect of active and passive fillers
Watanabe et al. Ionic conductivity of hybrid films composed of polyacrylonitrile, ethylene carbonate, and LiClO4
Ramesh et al. Impedance and FTIR studies on plasticized PMMA–LiN (CF 3 SO 2) 2 nanocomposite polymer electrolytes
Karuppasamy et al. Effect of nanochitosan on electrochemical, interfacial and thermal properties of composite solid polymer electrolytes
Sanginov et al. Lithium-ion conductivity of the Nafion membrane swollen in organic solvents
Yang et al. Electrical properties of composite polymer electrolytes based on PEO-SN-LiCF3SO3
Lim et al. Ionic conductivity enhancement studies of composite polymer electrolyte based on poly (vinyl alcohol)-lithium perchlorate-titanium oxide
Kanbara et al. New solid-state electric double-layer capacitor using poly (vinyl alcohol)-based polymer solid electrolyte
AU563121B2 (en) A crystalline solid lithium cation conductive electrolyte
Ponmani et al. Structural, electrical, and electrochemical properties of poly (vinylidene fluoride-co-hexaflouropropylene)/poly (vinyl acetate)-based polymer blend electrolytes for rechargeable magnesium ion batteries
RU2796634C1 (en) Composite solid electrolyte based on ionic organic salts of substituted ammonium with butyl and methyl radicals and a heterogeneous addition of nanodiamonds
US6544690B1 (en) Self-doped molecular composite battery electrolytes
Sohaimy et al. Conductivity and dielectric analysis of cellulose based solid polymer electrolytes doped with ammonium carbonate (NH4CO3)
Muhamaruesa et al. Studies of ionic conductivity and AC conduction mechanism of 2-hydroxyethyl cellulose based solid polymer electrolytes
TAKEHARA et al. Physical and electrolytic properties of fluoroethyl methyl carbonate
Alias et al. Effect of Salt Concentration and Humidity on the Ionic Conductivity of Poly (vinylidene fluoride–hexafluoropropylene)(PVdF-HFP)
Ragavendran et al. Characterization of plasticized PEO based solid polymer electrolyte by XRD and AC impedance methods
Bashir et al. Aqueous solid and gel electrolytes for supercapattery
Fattoum et al. Conductivity and dielectric relaxation in various polyvinyl alcohol/ammonium salt composites
KR101729121B1 (en) Solid polymer electrolyte, its preparation method and capacitor comprising the same
Aziz et al. EDLC performance of plasticized NBG electrolyte inserted with Ba (NO3) 2 salt: Impedance, electrical and electrochemical properties
Vickraman et al. Investigation on compositional effect of PEG: BaTiO3 in plasticized PVC–LiBETi polymer composite electrolytes
RU2565688C1 (en) Composition and method of producing polymer proton-conducting composite material