黏度影响离子在室温离子液体的扩散性质
黏度(通常指的是动力黏度刀)影响离子在室温离子液体的扩散性质。由于室温离子液体阴、阳离子间的相互作用力通常比一般有机液体分子间相互作用的范德瓦耳斯力强,导致室温离子液体在常温下的黏度很大(在10~1000mPa.s之间),比一般有机溶剂高出一个数量级甚至更高。事实上,高黏度已经成为制约室温离子液体广泛应用的重要障碍之一,正因如此,低黏度离子液体(如咪唑类离子液体)的研究近年来备受青睐。
离子液体的黏度主要是由范德瓦耳斯力及氢键作用力所决定,阴、阳离子的结构对其影响很大。一般来说,离子液体的黏度受阳离子结构影响最为明显,阳离子中含有长烷基链时,离子液体的黏滞性大,阳离子的取代烷基带有支链时,其黏度也将很高。如[EMl]+中侧链短小,活动性强,由其组成的离子液体黏度相对较低,而含更长烷基链(如丁基或氟化烷基链)的离子液体黏度较大,这是由于范德瓦耳斯力作用更强的原因。阴离子的结构对黏度也有一定影响,当阴离子尺寸减小,范德瓦耳斯力也会逐渐减弱,但是静电引力会增强,从而影响离子液体的黏度离子液体的黏度对温度的依赖性较分子溶剂对温度的依赖性要复杂得多,其行为仅在较窄的温度范围内符合阿伦尼乌斯线性关系式,而在较宽的温度范围内(尤其是低温下)则难以遵从阿伦尼乌斯线性关系。大量研究表明,黏度的温度效应在其液程温度内普遍遵从Vogel-Tmman—Fulcher(VTF)方程。
指流体流动的难易程度,流度与黏度呈倒数关系,数值上等于习+);D是反比于液体脆性的物理量;To是液体的理想玻璃化转变温度,一般要低于丁。(实验玻璃化转变温度)。EMI-TFSI与EMI-BF4室温离子液体电解质体系的黏度随温度的变化情况L473,可以看出阴离子类型对体系的黏度的确有影响,但影响不大,而在其中加入1mol/L锂盐后体系的黏度大幅度增加,特别是在低温条件下,EMI-TFSI中添加1mol/LLiTFSI后,体系黏度的增长可高达10倍以上,黏度活化能也明显增大。