ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ НЕВОДНИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ НА ОСНОВІ БІС(САЛІЦИЛО)БОРАТІВ ТА БІС(ОКСАЛАТО)БОРАТІВ ЛУЖНИХ МЕТАЛІВ
The structure and coordination environment of non-aqueous electrolytes based on bis(salicyl)borates of lithium, sodium, potassium, tetramethylammonium (MeBSB) and bis(oxalato)borates from lithium to cesium (MeBOB) using NMR spectroscopy have been investigated. Bis(salicyl)borates (BSB) and bis(oxala...
Saved in:
| Date: | 2019 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2019
|
| Online Access: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/37 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Chemistry Journal |
Institution
Ukrainian Chemistry Journal| id |
oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-37 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-372019-07-12T10:18:03Z Specialties of the structure and conductivity of the non-aqueous electrolytes based on alkali metal bis (salicyl) borates and bis (oxalate) borates ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ НЕВОДНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА ОСНОВЕ БИС(САЛИЦИЛО)БОРАТОВ И БИС(ОКСАЛАТО)БОРАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ НЕВОДНИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ НА ОСНОВІ БІС(САЛІЦИЛО)БОРАТІВ ТА БІС(ОКСАЛАТО)БОРАТІВ ЛУЖНИХ МЕТАЛІВ Diamant, Viktor Trachevskii, Volodymyr Pershina, Katherine Ogenko, Volodymyr Donchu, Chen Huawen, Hu Min, Chen Xiaowen, Wang Menglei, Chang non-aqueous electrolyte, alkali metal bis (salicyl) borates, conductivity, structure, labile complex, ion transport. The structure and coordination environment of non-aqueous electrolytes based on bis(salicyl)borates of lithium, sodium, potassium, tetramethylammonium (MeBSB) and bis(oxalato)borates from lithium to cesium (MeBOB) using NMR spectroscopy have been investigated. Bis(salicyl)borates (BSB) and bis(oxalate)borates (BOB) of alkali metals and organic cations are considered as promising electroconductive components of electrolytes of modern chemical sources of current (lithium, sodium ion batteries and super-capacitors). The salts were synthesized by the microwave radiation method. The 13C and 11B NMR spectra analysis determined the presence of symmetric structure in BOB anion and the presence of two optical conformations of the BSB anion with labile coordination environment of boron. The conformations of the BSB are the result of the ion contact pairs formation. In the case of tetramethylammonium cation the presence of conformations are depended on the reactive medium. The conformational lability of the coordination sphere of NaBSB dissolved in DMAA is connected with increasing of the integral intensity of carboxyl group singles relatively signals of carbon atoms in fragments of another functional affiliation when the time delay between radio frequencies varies within 2-15 seconds. The difference in the structure of these anions leads to a change in the thermal dependence of the electrical conductivity of BSB and the transport of ions in non-aqueous solvents. Maximum electrical conductivity of salt solutions in DMFA is achieved at close concentrations of 0.75 m for KBSB and 0.77-1 m for NaBSB. The solubility of BSB is better than the BOB. Based on the measurements of the conductivity and the data of electrochemical impedance spectroscopy (the angle of inclination of spectra in the Nyquist coordinates in the low frequency range, the phase angle shift at a frequency) it was proposed the existence of two ways of ions and charge transfer in the electrolytes: diffusion and relay transport. The possibility of formation of a labile salt complex with a solvent due to hydrogen bonds is established. V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2019-06-07 Article Article Physical chemistry Физическая xимия Фізична xімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/37 10.33609/0041-6045.85.3.2019.49-55 Ukrainian Chemistry Journal; Vol 85 No 3 (2019): Ukrainian Chemistry Journal; 49-55 Украинский химический журнал; Том 85 № 3 (2019): Украинский химический журнал; 49-55 Український хімічний журнал; Том 85 № 3 (2019): Український хімічний журнал; 49-55 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/37/19 |
| institution |
Ukrainian Chemistry Journal |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-07-12T10:18:03Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic_facet |
non-aqueous electrolyte alkali metal bis (salicyl) borates conductivity structure labile complex ion transport. |
| format |
Article |
| author |
Diamant, Viktor Trachevskii, Volodymyr Pershina, Katherine Ogenko, Volodymyr Donchu, Chen Huawen, Hu Min, Chen Xiaowen, Wang Menglei, Chang |
| spellingShingle |
Diamant, Viktor Trachevskii, Volodymyr Pershina, Katherine Ogenko, Volodymyr Donchu, Chen Huawen, Hu Min, Chen Xiaowen, Wang Menglei, Chang ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ НЕВОДНИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ НА ОСНОВІ БІС(САЛІЦИЛО)БОРАТІВ ТА БІС(ОКСАЛАТО)БОРАТІВ ЛУЖНИХ МЕТАЛІВ |
| author_facet |
Diamant, Viktor Trachevskii, Volodymyr Pershina, Katherine Ogenko, Volodymyr Donchu, Chen Huawen, Hu Min, Chen Xiaowen, Wang Menglei, Chang |
| author_sort |
Diamant, Viktor |
| title |
ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ НЕВОДНИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ НА ОСНОВІ БІС(САЛІЦИЛО)БОРАТІВ ТА БІС(ОКСАЛАТО)БОРАТІВ ЛУЖНИХ МЕТАЛІВ |
| title_short |
ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ НЕВОДНИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ НА ОСНОВІ БІС(САЛІЦИЛО)БОРАТІВ ТА БІС(ОКСАЛАТО)БОРАТІВ ЛУЖНИХ МЕТАЛІВ |
| title_full |
ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ НЕВОДНИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ НА ОСНОВІ БІС(САЛІЦИЛО)БОРАТІВ ТА БІС(ОКСАЛАТО)БОРАТІВ ЛУЖНИХ МЕТАЛІВ |
| title_fullStr |
ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ НЕВОДНИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ НА ОСНОВІ БІС(САЛІЦИЛО)БОРАТІВ ТА БІС(ОКСАЛАТО)БОРАТІВ ЛУЖНИХ МЕТАЛІВ |
| title_full_unstemmed |
ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ НЕВОДНИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ НА ОСНОВІ БІС(САЛІЦИЛО)БОРАТІВ ТА БІС(ОКСАЛАТО)БОРАТІВ ЛУЖНИХ МЕТАЛІВ |
| title_sort |
особливості будови та електропровідності неводних електролітів на основі біс(саліцило)боратів та біс(оксалато)боратів лужних металів |
| title_alt |
Specialties of the structure and conductivity of the non-aqueous electrolytes based on alkali metal bis (salicyl) borates and bis (oxalate) borates ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ НЕВОДНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА ОСНОВЕ БИС(САЛИЦИЛО)БОРАТОВ И БИС(ОКСАЛАТО)БОРАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ |
| description |
The structure and coordination environment of non-aqueous electrolytes based on bis(salicyl)borates of lithium, sodium, potassium, tetramethylammonium (MeBSB) and bis(oxalato)borates from lithium to cesium (MeBOB) using NMR spectroscopy have been investigated. Bis(salicyl)borates (BSB) and bis(oxalate)borates (BOB) of alkali metals and organic cations are considered as promising electroconductive components of electrolytes of modern chemical sources of current (lithium, sodium ion batteries and super-capacitors). The salts were synthesized by the microwave radiation method. The 13C and 11B NMR spectra analysis determined the presence of symmetric structure in BOB anion and the presence of two optical conformations of the BSB anion with labile coordination environment of boron. The conformations of the BSB are the result of the ion contact pairs formation. In the case of tetramethylammonium cation the presence of conformations are depended on the reactive medium.
The conformational lability of the coordination sphere of NaBSB dissolved in DMAA is connected with increasing of the integral intensity of carboxyl group singles relatively signals of carbon atoms in fragments of another functional affiliation when the time delay between radio frequencies varies within 2-15 seconds. The difference in the structure of these anions leads to a change in the thermal dependence of the electrical conductivity of BSB and the transport of ions in non-aqueous solvents. Maximum electrical conductivity of salt solutions in DMFA is achieved at close concentrations of 0.75 m for KBSB and 0.77-1 m for NaBSB. The solubility of BSB is better than the BOB. Based on the measurements of the conductivity and the data of electrochemical impedance spectroscopy (the angle of inclination of spectra in the Nyquist coordinates in the low frequency range, the phase angle shift at a frequency) it was proposed the existence of two ways of ions and charge transfer in the electrolytes: diffusion and relay transport. The possibility of formation of a labile salt complex with a solvent due to hydrogen bonds is established.
|
| publisher |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/37 |
| work_keys_str_mv |
AT diamantviktor specialtiesofthestructureandconductivityofthenonaqueouselectrolytesbasedonalkalimetalbissalicylboratesandbisoxalateborates AT trachevskiivolodymyr specialtiesofthestructureandconductivityofthenonaqueouselectrolytesbasedonalkalimetalbissalicylboratesandbisoxalateborates AT pershinakatherine specialtiesofthestructureandconductivityofthenonaqueouselectrolytesbasedonalkalimetalbissalicylboratesandbisoxalateborates AT ogenkovolodymyr specialtiesofthestructureandconductivityofthenonaqueouselectrolytesbasedonalkalimetalbissalicylboratesandbisoxalateborates AT donchuchen specialtiesofthestructureandconductivityofthenonaqueouselectrolytesbasedonalkalimetalbissalicylboratesandbisoxalateborates AT huawenhu specialtiesofthestructureandconductivityofthenonaqueouselectrolytesbasedonalkalimetalbissalicylboratesandbisoxalateborates AT minchen specialtiesofthestructureandconductivityofthenonaqueouselectrolytesbasedonalkalimetalbissalicylboratesandbisoxalateborates AT xiaowenwang specialtiesofthestructureandconductivityofthenonaqueouselectrolytesbasedonalkalimetalbissalicylboratesandbisoxalateborates AT mengleichang specialtiesofthestructureandconductivityofthenonaqueouselectrolytesbasedonalkalimetalbissalicylboratesandbisoxalateborates AT diamantviktor osobennostistroeniâiélektroprovodnostinevodnyhélektrolitovnaosnovebissaliciloboratovibisoksalatoboratovŝeločnyhmetallov AT trachevskiivolodymyr osobennostistroeniâiélektroprovodnostinevodnyhélektrolitovnaosnovebissaliciloboratovibisoksalatoboratovŝeločnyhmetallov AT pershinakatherine osobennostistroeniâiélektroprovodnostinevodnyhélektrolitovnaosnovebissaliciloboratovibisoksalatoboratovŝeločnyhmetallov AT ogenkovolodymyr osobennostistroeniâiélektroprovodnostinevodnyhélektrolitovnaosnovebissaliciloboratovibisoksalatoboratovŝeločnyhmetallov AT donchuchen osobennostistroeniâiélektroprovodnostinevodnyhélektrolitovnaosnovebissaliciloboratovibisoksalatoboratovŝeločnyhmetallov AT huawenhu osobennostistroeniâiélektroprovodnostinevodnyhélektrolitovnaosnovebissaliciloboratovibisoksalatoboratovŝeločnyhmetallov AT minchen osobennostistroeniâiélektroprovodnostinevodnyhélektrolitovnaosnovebissaliciloboratovibisoksalatoboratovŝeločnyhmetallov AT xiaowenwang osobennostistroeniâiélektroprovodnostinevodnyhélektrolitovnaosnovebissaliciloboratovibisoksalatoboratovŝeločnyhmetallov AT mengleichang osobennostistroeniâiélektroprovodnostinevodnyhélektrolitovnaosnovebissaliciloboratovibisoksalatoboratovŝeločnyhmetallov AT diamantviktor osoblivostíbudovitaelektroprovídnostínevodnihelektrolítívnaosnovíbíssalíciloboratívtabísoksalatoboratívlužnihmetalív AT trachevskiivolodymyr osoblivostíbudovitaelektroprovídnostínevodnihelektrolítívnaosnovíbíssalíciloboratívtabísoksalatoboratívlužnihmetalív AT pershinakatherine osoblivostíbudovitaelektroprovídnostínevodnihelektrolítívnaosnovíbíssalíciloboratívtabísoksalatoboratívlužnihmetalív AT ogenkovolodymyr osoblivostíbudovitaelektroprovídnostínevodnihelektrolítívnaosnovíbíssalíciloboratívtabísoksalatoboratívlužnihmetalív AT donchuchen osoblivostíbudovitaelektroprovídnostínevodnihelektrolítívnaosnovíbíssalíciloboratívtabísoksalatoboratívlužnihmetalív AT huawenhu osoblivostíbudovitaelektroprovídnostínevodnihelektrolítívnaosnovíbíssalíciloboratívtabísoksalatoboratívlužnihmetalív AT minchen osoblivostíbudovitaelektroprovídnostínevodnihelektrolítívnaosnovíbíssalíciloboratívtabísoksalatoboratívlužnihmetalív AT xiaowenwang osoblivostíbudovitaelektroprovídnostínevodnihelektrolítívnaosnovíbíssalíciloboratívtabísoksalatoboratívlužnihmetalív AT mengleichang osoblivostíbudovitaelektroprovídnostínevodnihelektrolítívnaosnovíbíssalíciloboratívtabísoksalatoboratívlužnihmetalív |
| first_indexed |
2025-09-24T17:43:28Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:43:28Z |
| _version_ |
1844168159361236992 |