[FPU2019] Mezclas eutécticas y disoluciones acuosas de estas

La aplicación de  electrolitos tipo WIS en sistemas tanto de almacenamiento como de generación de energía (baterias de litio y supercondensadores, y baterias en flujo, respectivamente) ha supuesto una revolución dado el excelente rendimiento que ofrecen a un coste notablemente inferior al de los líquidos iónicos.

Las propiedades que ofrecen estos electrolitos acuosos viene motivado  utilizando electrólitos tipo WIS con concentraciones altas pero alejadas de la concentración de saturación. En estos casos se ha propuesto que no existen moléculas libres de agua de manera que desaparecen todos los problemas asociados con electrolitos acuosos (principalmente relacionados con la inestabilidad electroquímica del agua a determinados voltajes).
No obstante, se echa en falta un estudio que permita predecir que dilución puede ser óptima sin tener que recurrir a montar la celda y medir el comportamiento electroquímico del electrolito. En este contexto, hay dos trabajos que adquieren gran relevancia. El primero es el trabajo publicado por Y. Marcus (ACS Sustainable Chem. Eng. 2017, 5, 11780) describiendo la formación de mezclas eutécticas tipo DES (del inglés, deep eutectic solvents) entre sales hidratadas y agua (hielo). El segundo es un trabajo nuestro (una serie de trabajos, Physical Chemistry Chemical Physics. 2017, 19 (26), 17103; J. Molec. Liq. 2019, 284, 175-181; J. Molec. Liq. 2019, 276, 196-203; ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, DOI 10.1021/acssuschemeng.9b05096) describiendo la formación de nanoestructuras en diluciones acuosas de DES (no formados con sales hidratadas pero si con compuestos equivalentes) y la posibilidad de que, dependiendo de la interacción entre los componentes del DES, estas evolucionen (se reordenen en otras) y formen, por ejemplo, un nuevo DES. Esto explicaría la ausencia de moléculas libres de agua en un medio acuoso como este.

Nuestro objetivo será estudiar si existe una dilución especifica donde se correlaciona la respuesta óptima del electrolito tipo WIS con la formación de un eutéctico. Para ello, investigaremos las interacciones (principalmente de tipo puentes de hidrógeno) entre los distintos componentes del sistema WIS tanto por técnicas espectróscopicas (Brillouin, IR y RMN, principalmente) como por simulaciones tipo MD.