Приготовление безводных растворов перхлората магния в сульфолане

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе исследовано влияние условий осушки Mg(ClO4)2 на содержание остаточной воды в соли и в растворах соли в сульфолане. Установлено, что полное удаление кристаллизационной воды из Mg(ClO4)2 происходит при температуре выше 380°C и сопровождается частичным разложением соли. При удалении воды при 150°C в вакууме образуется дигидрат, а при 250°C — моногидрат. Содержание воды в 0.7 M растворе Mg(ClO4)2, полученном путем растворения моногидрата в сульфолане, составило ~9000 ppm. Удаление воды из раствора Mg(ClO4)2 в сульфолане до приемлемых значений (ниже 60 ppm) может быть достигнуто отгонкой азеотропной смеси вода–сульфолан–бензол с последующей дополнительной осушкой раствора металлическим литием.

About the authors

L. G. Golubyatnikova

Ufa Institute of Chemistry of the Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences

Email: kuzmina@anrb.ru
450054, Ufa, pr. Oktyabrya, d. 71

V. Yu. Mishinkin

Ufa Institute of Chemistry of the Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences

Email: kuzmina@anrb.ru
450054, Ufa, pr. Oktyabrya, d. 71

L. V. Sheina

Ufa Institute of Chemistry of the Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences

Email: kuzmina@anrb.ru
450054, Ufa, pr. Oktyabrya, d. 71

E. V. Kuzmina

Ufa Institute of Chemistry of the Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: kuzmina@anrb.ru
450054, Ufa, pr. Oktyabrya, d. 71

References

  1. Saha P., Datta M. K., Velikokhatnyi O. I., Manivannan A., Alman D., Kumta P. N. Rechargeable magnesium battery: Current status and key challenges for the future // Prog. Mater. Sci. 2014. V. 66. P. 1–86. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2014.04.001
  2. Bucur C. B. Challenges of a rechargeable magnesium battery. A guide to the viability of this post lthium-ion battery. Springer, Switzerland, 2018. 67 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-65067-8
  3. Venkata Narayanan N. S., Ashok Raj B. V., Sampath S. Magnesium ion conducting, room temperature molten electrolytes // Electrochem. Commun. 2009. V. 11. N 10. P. 2027–2031. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2009.08.045
  4. Keyzer E. N., Glass F. J., Bayley P. M., Dutton S. E., Grey C. P., Wright D. S. Mg(PF6)2-based electrolyte systems: Understanding electrolyte–electrode interactions for the development of Mg-ion batteries // J. Am. Chem. Soc. 2016. V. 138. P. 8682−8685. https://doi.org/10.1021/jacs.6b04319
  5. Микрюкова М. А., Агафонов Д. В. Сравнение традиционных органических растворителей с эфирами фосфорной кислоты в литий-ионных и суперконденсаторных системах // Электрохим. энергетика. 2015. Т. 15. № 3. С. 111–118. https://www.elibrary.ru/whoupl
  6. Pekmez K., Can M., Yildiz A. Electrochemistry in aprotic solvents containing anhydrous perchloric acid: Electroreduction behavior of quinones // Electrochim. Acta. 1993. V. 38. P. 607–611. https://doi.org/10.1016/0013-4686(93)85020-Y
  7. McEwen A. B., Ngo H. L., LeCompte K., Goldman J. L. Electrochemical properties of imidazolium salt electrolytes for electrochemical capacitor applications // J. Electrochem. Soc. 1999. V. 146. P. 1687–1695. https://doi.org/10.1149/1.1391827
  8. Lossius L. P., Emmenegger F. Plating of magnesium from organic solvents // Electrochim. Acta. 1996. V. 41. P. 445–447. https://doi.org/10.1016/0013-4686(95)00326-6
  9. Gofer Y., Pour N., Aurbach D. Electrolytic solutions for rechargeable magnesium batteries. Hoboken, NJ: Wiley, 2013. P. 327–347. https://doi.org/10.1002/9781118615515.ch15
  10. Shao N., Sun X.-G., Dai S. Electrochemical windows of sulfone-based electrolytes for high-voltage Li-ion batteries // J. Phys. Chem. B. 2011. V. 115. N 42. P. 12120–12125. https://doi.org/10.1021/jp204401t
  11. Wu F., Zhou H., Bai Y., Wang H., Wu C. Toward 5 V Li-ion batteries: Quantum chemical calculation and electrochemical characterization of sulfone-based high-voltage electrolytes // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. V. 7. N 27. P. 15098–15107. https://doi.org/10.1021/acsami.5b04477
  12. Jow T. R., Xu K., Borodin O., Ue M. Electrolytes for lithium and lithium-ion batteries. New York; Heidelberg; Dordrecht; London, 2014. P. 61, 94, 192. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-0302-3
  13. Pat. CN105811001A (publ. 2016). Sulfolane based binary sodium ion electrolyte and preparation method thereof.
  14. Колосницын В. С., Шеина Л. В., Мочалов С. Э. Физико-химические и электрохимические свойства растворов литиевых солей в сульфолане // Электрохимия. 2008. Т. 44. С. 620‒623. https://www.elibrary.ru/ijuwuz [Kolosnitsyn V. S., Sheina L. V., Mochalov S. E. Physicochemical and electrochemical properties of sulfolane solutions of lithium salts // Russ. J. Electrochem. 2008. V. 44. N 5. P. 575‒578. https://doi.org/10.1134/S102319350805011X].
  15. Шеина Л. В., Карасева Е. В., Колосницын В. С. Физико-химические свойства растворов перхлората натрия в сульфолане // Журн. физ. химии. 2021. T. 95. C. 780‒786. https://doi.org/10.31857/S0044453721050241 [Sheina L. V., Karaseva E. V., Kolosnitsyn V. S. Physical and chemical properties of sodium perchlorate solutions in sulfolane // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. N 5. P. 983–989. https://doi.org/10.1134/S003602442105023X].
  16. Karaseva E. V., Kuzmina E. V., Kolosnitsyn D. V., Shakirova N. V., Sheina L. V., Kolosnitsyn V. S. The mechanism of effect of support salt concentration in electrolyte on performance of lithium-sulfur cells // Electrochim. Acta. 2019. V. 296. P. 1102‒1114. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.11.019
  17. Senoh H., Sakaebe H., Sano H., Yao M., Kuratani K., Takeichi N., Kiyobayashi T. Sulfone-based electrolyte solutions for rechargeable magnesium batteries using 2,5-dimethoxy-1,4-benzoquinone positive electrode // J. Electrochem. Soc. 2014. V. 161. P. A1315‒A1320. https://doi.org/10.1149/2.0531409jes
  18. Mandai T., Yao M., Sodeyama K., Kagatsume A., Tateyama Y., Imai H. Toward improved anodic stability of ether-based electrolytes for rechargeable magnesium batteries // J. Phys. Chem. C. 2023. V. 127. P. 10419‒10433. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c01452
  19. Copeland L. E., Bragg R. H. The hydrates of magnesium perchlorate // Thermochim. Acta. 1954. V. 58. N 12. P. 1075–1077. https://doi.org/10.1021/j150522a007
  20. Bradley D., Williams G., Lawton M. Drying of organic solvents: Quantitative evaluation of the efficiency of several desiccants // J. Org. Chem. 2010. V. 75. P. 8351–8354. https://doi.org/10.1021/jo101589h
  21. Mahdi T., Ahmad A., Nasef M., Ripin A. State-of-the-art technologies for separation of azeotropic mixtures // Sep. Purif. Rev. 2015. V. 44. P. 308–330. https://doi.org/10.1080/15422119.2014.963607

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».