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 espectroscopías infrarroja y Raman. Los cambios espectrales que ocurren para algunas vibraciones de TFSI- sensibles a la coordinación del litio fueron analizados con la ayuda de cálculos de DFT. Además, se encontró que las vibraciones del ion de litio en su jaula de solvatación producen una amplia banda de absorción en IR centrada en 374 cm(-1). Para fracciones molares de LiTFSI bajas a moderadas, 0.08 < x < 0.2, se encontró que la jaula de solvatación de 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-litio-TFSI disminuye progresivamente a menos de 2, lo que indica la posible formación de agregados.