Li+およびLa3+を含むイオン液体における多スケールダイナミクスのNMR調査：車両輸送からホッピング輸送機構へ

イオン液体と単原子カチオンの混合物におけるダイナミクスは、ナノ秒から秒までの異なる時間スケールで研究されました。混合物は、コリンビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(CholTFSI)とLiTFSIで構成され、LiTFSIのモル分率は0から0.5（飽和溶液）まで、CholTFSIは0から0.12までの範囲でした。の自己拡散係数と、さまざまな磁場におけるNMR緩和時間が測定され、イオン間の絡み合ったダイナミクスを解明し、局所的なダイナミクスが長距離の移動拡散にどのように影響するかを明らかにしました。リチウムおよびランタニウムの濃度が液体中で増加すると、すべてのイオンの長距離ダイナミクスが低下します。LiTFSIの場合、高濃度でリチウムの自己拡散係数がTFSIのそれを上回り、リチウム輸送機構の変化が明らかになります。NMR緩和データはこの変化を確認しており、より明確な遷移を示しています。これは、リチウムの車両輸送機構からホッピング機構への変化として解釈されます。ランタニウム溶液でも同様のクロスオーバーが発生するようです。この現象は、有機カチオンの水酸基がリチウムの溶媒和殻から離れることに関連しているようです。