Identificación Espectroscópica de las Especies que Transportan Iones de Litio en Líquidos Iónicos Dopados con LiTFSI

Se investigó la solvatación del ion de litio en líquidos iónicos dopados con LiTFSI basados en cationes de imidazolio sustituidos por alquilo y aniones de bis(trifluorometanosulfonil)imida (TFSI-) mediante espectroscopias de infrarrojo y Raman. Se analizaron los cambios espectrales que ocurren para algunas vibraciones de TFSI- sensibles a la coordinación del litio con la ayuda de cálculos DFT. Además, se encontró que las vibraciones del ion de litio en su jaula de solvatación producen una banda ancha de absorción en el IR centrada en 374 cm(-1). Para fracciones molares de LiTFSI bajas a moderadas, 0.08 < x < 0.2, se descubrió que la jaula de solvatación Li(TFSI)2- involucra coordinaciones bidentadas de Li+ con dos átomos de oxígeno de un anión en la conformación trans (C2) y dos átomos de oxígeno del otro anión en la conformación cis (C1). A concentraciones más altas de LiTFSI, hasta x = 0.5, el número de coordinación ion de litio-TFSI se vuelve progresivamente menor que 2, indicando la posible formación de agregados.