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dc.contributor.author
Horwitz, Gabriela
dc.contributor.author
Härk, Eneli
dc.contributor.author
Steinberg, Paula Yael
dc.contributor.author
Cavalcanti, Leide P.
dc.contributor.author
Risse, Sebastian
dc.contributor.author
Corti, Horacio Roberto
dc.date.available
2022-08-19T15:27:19Z
dc.date.issued
2021-07
dc.identifier.citation
Horwitz, Gabriela; Härk, Eneli; Steinberg, Paula Yael; Cavalcanti, Leide P.; Risse, Sebastian; et al.; The nanostructure of water-in-salt electrolytes revisited: effect of the anion size; American Chemical Society; ACS Nano; 15; 7; 7-2021; 11564-11572
dc.identifier.issn
1936-0851
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/166107
dc.description.abstract
The increasing interest in developing safe and sustainable energy storage systems has led to the rapid rise in attention to superconcentrated electrolytes, commonly called water-in-salt (WiS). Several works indicate that the transport properties of these liquid electrolytes are related to the presence of nanodomains, but a detailed characterization of such structure is missing. Here, the structural nano-heterogeneity of lithium WiS electrolytes, comprising lithium trifluoromethanesulfonate (LiTf) and bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI) solutions as a function of concentration and temperature, was assessed by resorting to the analysis of small-angle neutron scattering (SANS) patterns. Variations with the concentration of a correlation peak, rather temperature-independent, in a Q range around 3.5-5 nm-1 indicate that these electrolytes are composed of nanometric water-rich channels percolating a 3D dispersing anion-rich network, with differences between Tf and TFSI anions related to their distinct volumes and interactions. Furthermore, a common trend was found for both systems' morphology above a salt volume fraction of ∼0.5. These results imply that the determining factor in the formation of the nanostructure is the salt volume fraction (related to the anion size), rather than its molality. These findings may represent a paradigm shift for designing WiS electrolytes.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society
dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
ENERGY
dc.subject
LITHIUM
dc.subject
NANOSTRUCTURE
dc.subject
SANS
dc.subject
SUPERCONCENTRATED SOLUTIONS
dc.subject
TRANSPORT PROPERTIES
dc.subject.classification
Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica
dc.subject.classification
Ciencias Químicas
dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
dc.title
The nanostructure of water-in-salt electrolytes revisited: effect of the anion size
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2022-08-16T18:14:51Z
dc.journal.volume
15
dc.journal.number
7
dc.journal.pagination
11564-11572
dc.journal.pais
Estados Unidos
dc.journal.ciudad
Washington D.C
dc.description.fil
Fil: Horwitz, Gabriela. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (CAC). Departamento de Física de la Materia Condensada; Argentina
dc.description.fil
Fil: Härk, Eneli. Helmholtz-Zentrum Berlin. Department for Electrochemical Energy Storage; Alemania
dc.description.fil
Fil: Steinberg, Paula Yael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina
dc.description.fil
Fil: Cavalcanti, Leide P.. ISIS Neutron and Muon Source. Rutherford Appleton Laboratory; Reino Unido
dc.description.fil
Fil: Risse, Sebastian. Helmholtz-Zentrum Berlin. Department for Electrochemical Energy Storage; Alemania
dc.description.fil
Fil: Corti, Horacio Roberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (CAC). Departamento de Física de la Materia Condensada; Argentina
dc.journal.title
ACS Nano
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c01737
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.1c01737
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