17.06.2010
Schadgasdetektion in ionischen Liquiden
Norman Baltes , Karsten Pinkwart, Peter Rabenecker, Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT)
Seit Ende der neunziger Jahre werden ionische Liquide als neue, überragende Elektrolyte für elektrochemische Systeme diskutiert. Unter ionischen Liquiden (ILs) werden organische, ionische Verbindungen, die bei Temperaturen unter 100 °C schmelzflüssig sind, verstanden. Auf Grund dieser Eigenschaften gelten sie neben den bewährten wässrigen und organischen Systemen als Elektrolyte der Zukunft. Zudem weisen sie eine hohe chemische Stabilität, ein vergleichsweise großes Potentialfenster sowie eine gute ionische Leitfähigkeit und einen auch bei höheren Temperaturen sehr geringen Dampfdruck auf. Dementsprechend sind sie in der Regel nicht entflammbar.
Für das Spektrum an Elektrolyten, die ein zentrales Element in jedem elektrochemischen System ausmachen, stellen ILs eine sehr interessante Bereicherung dar. Ihre chemisch-physikalischen Eigenschaften eröffnen gerade elektrochemischen Systemen neue Anwendungsfelder. Zudem können bestimmte vorteilhafte Eigenschaften durch eine geschickte Auswahl aus einer Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten bekannter Kat- und Anionen gezielt genutzt werden. In diesem Zusammenhang werden ILs auch als "Designer Solvents" bezeichnet. Basierend auf den positiven Materialeigenschaften und den sich zukünftig abzeichnenden Anforderungen an elektrochemische Systeme (zum Beispiel thermische und chemische Stabilität) werden ILs mittlerweile in der Batterieforschung (beispielsweise Lithiumakkumulator), der Sensorik und der Galvanik eingesetzt.