Six ionic liquids based on the 1-butyl-3-methylimidazolium cation have been studied. As anions Cl, Br, I, [NCS], [N(CN)2], and [BF4] were selected. The electrical conductivities were determined between 173 and 393 K based on impedance measurements in the frequency range from 0.1 to 107Hz. The electrical conductivity increases, whereas the glass transition temperature, the fragility, and the low temperature activation energy decrease with increasing anion size. The results can be understood from the changing anion-cation interaction strength with changing anion size and from the energy landscape interpretation of the glass transition dynamics.

1.
E. W.
Castner
, Jr.
and
J. F.
Wishart
,
J. Chem. Phys.
132
,
120901
(
2010
).
2.
A.
Rivera
and
E. A.
Rössler
,
Phys. Rev. B
73
,
212201
(
2006
).
3.
A.
Rivera
,
A.
Brodin
,
A.
Pugachev
, and
E. A.
Rössler
,
J. Chem. Phys.
126
,
114503
(
2007
).
4.
O.
Russina
,
M.
Beiner
,
C.
Pappas
,
M.
Russina
,
V.
Arrighi
,
T.
Unruh
,
C. L.
Mullan
,
C.
Hardacre
, and
A.
Triolo
,
J. Phys. Chem. B
113
,
8469
(
2009
).
5.
N.
Ito
and
R.
Richert
,
J. Phys. Chem. B
111
,
5016
(
2007
).
6.
J. R.
Sangoro
,
A.
Serghei
,
S.
Naumov
,
P.
Galvosas
,
J.
Kärger
,
C.
Wespe
,
F.
Bordusa
, and
F.
Kremer
,
Phys. Rev. E
77
,
051202
(
2008
).
7.
J.
Sangoro
,
C.
Iacob
,
A.
Serghei
,
S.
Naumov
,
P.
Galvosas
,
J.
Kärger
,
C.
Wespe
,
F.
Bordusa
,
A.
Stoppa
,
J.
Hunger
,
R.
Buchner
, and
F.
Kremer
,
J. Chem. Phys.
128
,
214509
(
2008
).
8.
A.
Triolo
,
O.
Russina
,
H. -J.
Bleif
, and
E.
Di Cola
,
J. Phys. Chem. B
111
,
4641
(
2007
).
9.
A.
Triolo
,
A.
Mandanici
,
O.
Russina
,
V.
Rodriguez-Mora
,
M.
Cutroni
,
C.
Hardacre
,
M.
Nieuwenhuyzen
,
H. -J.
Bleif
,
L.
Keller
, and
M. A.
Ramos
,
J. Phys. Chem. B
110
,
21357
(
2006
).
10.
W.
Xu
,
L. -M.
Wang
,
R. A.
Nieman
, and
C. A.
Angell
,
J. Phys. Chem. B
107
,
11749
(
2003
).
11.
W.
Xu
,
E. I.
Cooper
, and
C. A.
Angell
,
J. Phys. Chem. B
107
,
6170
(
2003
).
12.
M.
Yoshizawa
,
W.
Xu
, and
C. A.
Angell
,
J. Am. Chem. Soc.
125
,
15411
(
2003
).
13.
J. -P.
Belieres
and
C. A.
Angell
,
J. Phys. Chem. B
111
,
4926
(
2007
).
14.
H.
Markusson
,
J. -P.
Beliéres
,
P.
Johansson
,
C. A.
Angell
, and
P.
Jacobsson
,
J. Phys. Chem. A
111
,
8717
(
2007
).
15.
T. L.
Greaves
,
A.
Weerawardena
,
C.
Fong
,
I.
Krodkiewska
, and
C. J.
Drummond
,
J. Phys. Chem. B
110
,
22479
(
2006
).
16.
M.
Anouti
,
M.
Caillon-Caravanier
,
C.
Le Floch
, and
D.
Lemordant
,
J. Phys. Chem. B
112
,
9412
(
2008
).
17.
H.
Tokuda
,
K.
Hayamizu
,
K.
Ishii
,
M. A. B. H.
Susan
, and
M.
Watanabe
,
J. Phys. Chem. B
108
,
16593
(
2004
).
18.
H.
Tokuda
,
K.
Hayamizu
,
K.
Ishii
,
M. A. B. H.
Susan
, and
M.
Watanabe
,
J. Phys. Chem. B
109
,
6103
(
2005
).
19.
H.
Tokuda
,
K.
Ishii
,
M. A. B. H.
Susan
,
S.
Tsuzuki
,
K.
Hayamizu
, and
M.
Watanabe
,
J. Phys. Chem. B
110
,
2833
(
2006
).
20.
H. A.
Every
,
A. G.
Bishop
,
D. R.
MacFarlane
,
G.
Orädd
, and
M.
Forsyth
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
6
,
1758
(
2004
).
21.
J.
Leys
,
M.
Wübbenhorst
,
C. P.
Menon
,
R.
Rajesh
,
J.
Thoen
,
C.
Glorieux
,
P.
Nockemann
,
B.
Thijs
,
K.
Binnemans
, and
S.
Longuemart
,
J. Chem. Phys.
128
,
064509
(
2008
).
23.
J. G.
Huddleston
,
A. E.
Visser
,
W. M.
Reichert
,
H. D.
Willauer
,
G. A.
Broker
, and
R. D.
Rogers
,
Green Chem.
3
,
156
(
2001
).
25.
Y.
Yoshida
,
O.
Baba
, and
G.
Saito
,
J. Phys. Chem. B
111
,
4742
(
2007
).
26.
T.
Nishida
,
Y.
Tashiro
, and
M.
Yamamoto
,
J. Fluorine Chem.
120
,
135
(
2003
).
27.
C. P.
Fredlake
,
J. M.
Crosthwaite
,
D. G.
Hert
,
S. N. V. K.
Aki
, and
J. F.
Brennecke
,
J. Chem. Eng. Data
49
,
954
(
2004
).
28.
E.
Donth
,
The Glass Transition: Relaxation Dynamics in Liquids and Disordered Materials
(
Springer
,
Berlin
,
2001
).
29.
F.
Stickel
,
E. W.
Fischer
, and
R.
Richert
,
J. Chem. Phys.
102
,
6251
(
1995
).
30.
W.
Götze
and
L.
Sjögren
,
Rep. Prog. Phys.
55
,
241
(
1992
).
31.
H.
Sillescu
,
J. Non-Cryst. Solids
243
,
81
(
1999
).
32.
M. D.
Ediger
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
51
,
99
(
2000
).
33.
R.
Böhmer
,
K. L.
Ngai
,
C. A.
Angell
, and
D. J.
Plazek
,
J. Chem. Phys.
99
,
4201
(
1993
).
34.
D. D.
Jackson
,
J. Geophys. Res.
81
,
1027
(
1976
).
35.
Q.
Qin
and
G. B.
McKenna
,
J. Non-Cryst. Solids
352
,
2977
(
2006
).
36.
Y. U.
Paulechka
,
G. J.
Kabo
,
A. V.
Blokhin
,
A. S.
Shaplov
,
E. I.
Lozinskaya
, and
Ya. S.
Vygodskii
,
J. Chem. Thermodyn.
39
,
158
(
2007
).
37.
Y.
Yoshida
,
O.
Baba
,
C.
Larriba
, and
G.
Saito
,
J. Phys. Chem. B
111
,
12204
(
2007
).
38.
J. D.
Holbrey
and
K. R.
Seddon
,
J. Chem. Soc. Dalton Trans.
1999
,
2133
.
39.
G.
Adam
and
J. H.
Gibbs
,
J. Chem. Phys.
43
,
139
(
1965
).
40.
A.
Šantić
,
W.
Wrobel
,
M.
Mutke
,
R. D.
Banhatti
, and
K.
Funke
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
11
,
5930
(
2009
).
41.
J. C.
Mauro
,
Y.
Yue
,
A. J.
Ellison
,
P. K.
Gupta
, and
D. C.
Allan
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
106
,
19780
(
2009
).
42.
P.
Lunkenheimer
,
S.
Kastner
,
M.
Köhler
, and
A.
Loidl
,
Phys. Rev. E
81
,
051504
(
2010
).
43.
H.
Tokuda
,
S.
Tsuzuki
,
M. A. B. H.
Susan
,
K.
Hayamizu
, and
M.
Watanabe
,
J. Phys. Chem. B
110
,
19593
(
2006
).
44.
A.
Noda
,
K.
Hayamizu
, and
M.
Watanabe
,
J. Phys. Chem. B
105
,
4603
(
2001
).
45.
N.
Stolwijk
and
S.
Obeidi
,
Electrochim. Acta
54
,
1645
(
2009
).
46.
S. H.
Chung
,
R.
Lopato
,
S. G.
Greenbaum
,
H.
Shirota
,
E. W.
Castner
, Jr.
, and
J. F.
Wishart
,
J. Phys. Chem. B
111
,
4885
(
2007
).
47.
C.
Rey-Castro
and
L. F.
Vega
,
J. Phys. Chem. B
110
,
14426
(
2006
).
48.
Ionic Liquids in Synthesis
, edited by
P.
Wasserscheid
and
T.
Welton
(
Wiley-VCH
,
Weinheim
,
2003
).
49.
A. G.
Avent
,
P. A.
Chaloner
,
M. P.
Day
,
K. R.
Seddon
, and
T.
Welton
,
J. Chem. Soc. Dalton Trans.
1994
,
3405
.
50.
A.
Elaiwi
,
P. B.
Hitchcock
,
K. R.
Seddon
,
N.
Srinivasan
,
Y. -M.
Tan
,
T.
Welton
, and
J. A.
Zora
,
J. Chem. Soc. Dalton Trans.
1995
,
3467
.
51.
P. G.
Debenedetti
and
F. H.
Stillinger
,
Nature (London)
410
,
259
(
2001
).
You do not currently have access to this content.