南京邮电大学：离子液体的电活性理论与若干基本物理问题（梁忠诚）

和宝電螳 Nanjing University of POsts and Telecommunications 高子液体的电活性理论 与若干基本物理问题 南京邮电大学光电工程学院 College of optoelectronic Engineering 中国科学院理论物理所 Nanjing University of Posts Telecommunications 2012年5月4日

中国科学院理论物理所 2012年5月4日 离子液体的电活性理论 与若干基本物理问题 南京邮电大学 光电工程学院 College of Optoelectronic Engineering Nanjing University of Posts & Telecommunications 梁忠诚

汇报提纲 离子液体概述 二.电活性理论 离子液体物性计算 2 四.基础理论问题探讨 五.进一步研究方向

COT@NUPT 2 汇报提纲 一.离子液体概述 二.电活性理论 五.进一步研究方向 三.离子液体物性计算 四.基础理论问题探讨

1.1什么是离子液体 1.2离子液体的结构特点 3离子液体的应用前景 1.4离子液体的物理理论 3 布主大 COTONUPT 刷

COT@NUPT 3 一、离子液体概述 1.1 什么是离子液体 1.2 离子液体的结构特点 1.3 离子液体的应用前景 1.4 离子液体的物理理论

、离子液体概述 令什么是离子液体? 离子液体/( onic liquids)是室温下完全由离子组成的 液体物质,又称为室温离子液体( room temperature ionic liquid)、室温熔融盐( (room temperature molten ats)、有机离子液体等。 其对比物是普通的分子液体。 布主大 刷

COT@NUPT 4 ❖ 什么是离子液体? ▪ 离子液体(Ionic Liquids)是室温下完全由离子组成的 液体物质，又称为室温离子液体( room temperature ionic liquid) 、室温熔融盐(room temperature molten salts) 、有机离子液体等。 ▪ 其对比物是普通的分子液体 。 一、离子液体概述

离子液体概述 令离子液体、熔融盐、电解质溶液 (a) liquid Nacl(b )molten bmim PF6 c) aqueous Nacl Oh, East is east, and West is West, and never the twain shall meet 东是东来西是西,两者永远要分离。 布主大 COTONUPT 刷

COT@NUPT 5 一、离子液体概述 (a) liquid NaCl (b) molten bmim PF6 (c) aqueous NaCl. ❖ 离子液体、熔融盐、电解质溶液 “Oh, East is East, and West is West, and never the twain shall meet. ” 东是东来西是西，两者永远要分离

离子液体概述 g For many years the related fields of molten salts and ionic liquids have drifted apart to their mutual detriment MOLTEN SALTS Both molten salts and ionic liquids are liquid salts containing only ions-all AND IONIC LIQUIDS that is different is the temperature NEVER THE TWAIN? Both fields involve the study of Coulombic fluids for academic and MARCELLE GAUNE-ESCARD KENNETH R SEDDON industrial purposes; both employ the same principles both require skilled practitioners both speak the same 6 anguage; all then that is truly different is their semantics, and how superficial is that? ☆“ EUCHEM Conferences on molten Salts and lonic Liquids", Sept. 2006 Tunisia WILEY 布主大 COTONUPT 刷

COT@NUPT 6 一、离子液体概述 ❖ For many years, the related fields of molten salts and ionic liquids have drifted apart, to their mutual detriment. Both molten salts and ionic liquids are liquid salts containing only ions - all that is different is the temperature! Both fields involve the study of Coulombic fluids for academic and industrial purposes; both employ the same principles; both require skilled practitioners; both speak the same language; all then that is truly different is their semantics, and how superficial is that? ❖ “EUCHEM Conferences on Molten Salts and Ionic Liquids”, Sept. 2006 Tunisia

离子液体概述 ☆第一个常温离子液体ENH3lNO3](mp.12℃)于1914 年发现,但仅在上世纪七十年后才有新的进展。 ☆离子液体大体分为三大类:ACI3型离子液体、非AICl3 型离子液体和其他特殊离子液体。前两类离子液主要的 区别是负离子不同。 令离子液体的正离子主要是三类:咪唑离子、吡啶离子、 一般的季铵离子等 布主大 COTONUPT 刷

COT@NUPT 7 一、离子液体概述 ❖ 第一个常温离子液体[EtNH3 ][NO3 ]（mp. 12 ℃）于1914 年发现，但仅在上世纪七十年后才有新的进展。 ❖ 离子液体大体分为三大类：AICI3型离子液体、非AICI3 型离子液体和其他特殊离子液体。前两类离子液主要的 区别是负离子不同。 ❖ 离子液体的正离子主要是三类：咪唑离子、吡啶离子、 一般的季铵离子等

、离子液体概述 C3 c9 C13 令典型离子结构 C10 C14 最常用的阳离子 C4 C5 咪唑阳离子 再 不同的取代基长度 (C2Fs) PF3 (CF3SO2)N 带来可定制的性能 紧八米 与不同的阴离子组合 CF3 BF3 N(CN)2 PF6. BF. 形成特性各异的液体 [bmimIlPE6 布主大

COT@NUPT 8 一、离子液体概述 ❖ 典型离子结构 ▪ 最常用的阳离子 咪唑阳离子 ▪ 不同的取代基长度 带来可定制的性能 ▪ 与不同的阴离子组合 形成特性各异的液体

离子液体概述 令离子液体的特点 与传统的分子液体相比,离子 液体具有不易挥发、不可燃、 低熔点 离子电导率大以及热学和电化 在室温下即为 学稳定性高等独特的物理化学 液体状态 性质,因而成为一类迅速发展 液态温度范围 的新型绿色介质和功能材料。 大 lonic Liquid is 仅由离子组成 a revolutionary 安全性 高电导率 green material 不易燃烧 可用于光电子、 with excellent 不会爆炸 微流控光器件 properties 不挥发 等设备 不污染空气 其它 无色、无嗅 灵活性强 布主大 稳定的宽电化 可定制选择的 学窗口 阴阳离子特性 IUPT 刷

COT@NUPT 9 一、离子液体概述 Ionic Liquid is a revolutionary green material with excellent properties. 低熔点 在室温下即为 液体状态 液态温度范围 大 仅由离子组成 高电导率 可用于光电子、 微流控光器件 等设备 其它 无色、无嗅 稳定的宽电化 学窗口 灵活性强 可定制选择的 阴阳离子特性 安全性 不易燃烧 不会爆炸 不挥发 不污染空气 ❖ 离子液体的特点 与传统的分子液体相比，离子 液体具有不易挥发、不可燃、 离子电导率大以及热学和电化 学稳定性高等独特的物理化学 性质，因而成为一类迅速发展 的新型绿色介质和功能材料

离子液体概述 令离子液体的应用 separator SUS case gasket electrochemical double layer supercapacitor dye-sensitized solar cells 离子液体的 相关应用 High Power T Fuel NES CAP mediator 2 3.0V1000F Product< 布主大 commercialized pouch-type ce biofuel/ cell COTONUPT 刷

COT@NUPT 10 离子液体的 相关应用 一、离子液体概述 ❖ 离子液体的应用 biofuel cell dye-sensitized solar cells commercialized pouch-type cell electrochemical double layer supercapacitor