锂电池电解质溶液中离子-溶剂和离子-离子相互作用的谱学研究VII.LiBF_4/γ-丁内酯

锂电池电解质溶液对锂电池的循环效率、工作电压、操作温度和使用寿命等有着重要的影响 ,是锂电池开发的关键技术之一[1] .ＬｉＢＦ4 是目前锂电池液体电解质的常用盐类 ,其与有机溶剂的相互作用和正负离子间的缔合必然对锂电池液体电解质的性质产生显著影响 .本文利用红外、拉曼光谱技术 ,研究了不同浓度下ＬｉＢＦ4 /γ -丁内酯溶液中的离子缔合和离子溶剂化 ,并运用量子化学计算了离子对的构型 .实验所用ＬｉＢＦ4 和γ -丁内酯 (ＢＬ)均按标准方法提纯 ,拉曼和红外光谱分别在美国ＮｉｃｏｌｅｔＦＴ -ＮＥＸＵＳ红外和拉曼光谱仪上测定 …     

锂电池电解质溶液中离子-溶剂和离子-离子相互作用的谱学研究V. LiClO4/SL体系

锂电池电解质溶液对锂电池的循环效率、工作电压、操作温度和使用寿命等有着重要的影响,是锂电池开发的关键技术之一。LiClO4/环丁砜（SL）体系虽具有较高的粘度,但研究表明［1］,该体系具有非常高的循环效率和热稳定性,因此作为锂电池电解质溶液仍具有一定的应用前景。为了了解LiClO4/SL溶液中离子-离子、离子-分子相互作用的信息,本文运用红外和拉曼光谱在广泛的浓度范围内研究了该溶液中离子溶剂化和离子缔合现象,计算了锂离子的溶剂化数。 　　实验所用LiClO4和SL均按标准方法提纯,拉曼和红外光谱分别在法国Jobin-Yvon U1000拉曼光谱仪和美国Bio-Rad FT40 红外光谱仪上测定。分子计算使用MOPAC7.0进行。实验所观测到的及其解释见表1：     

锂电池电解质溶液中离子-溶剂分子和离子-离子相互作用的谱学研究IV.PC+DEC体系

电解质溶液是锂电池重要组成部分之一,其性能决定着电池表现的好坏[1].而电解质溶液的物理化学性质是溶液中离子-分子和离子-离子相互作用的宏观体现,对于这些相互作用规律的深入研究具有重要的学术和应用价值.光谱技术是从分子层次考察分子间相互作用的有效手段之一,我们运用振动光谱技术已研究了高氯酸锂/碳酸丙烯酯(PC)[2]电解质溶液中的离子溶剂化和离子缔合.作为系列工作中的继续和深入,本文我们报道高氯酸锂在碳酸丙烯酯-碳酸二乙酯(DEC)二元混合溶剂中的相互作用.     

锂电池电解质溶液中离子-溶剂和离子-离子相互作用的谱学研究.LiClO_4/SL体系

锂电池电解质溶液对锂电池的循环效率、工作电压、操作温度和使用寿命等有着重要的影响 ,是锂电池开发的关键技术之一。 Li Cl O4/环丁砜 (SL)体系虽具有较高的粘度 ,但研究表明 [1 ] ,该体系具有非常高的循环效率和热稳定性 ,因此作为锂电池电解质溶液仍具有一定的应用前景。为了了解 Li Cl O4/SL溶液中离子 -离子、离子 -分子相互作用的信息 ,本文运用红外和拉曼光谱在广泛的浓度范围内研究了该溶液中离子溶剂化和离子缔合现象 ,计算了锂离子的溶剂化数。实验所用 Li Cl O4和 SL均按标准方法提纯 ,拉曼和红外光谱分别在法国 Jobin-…     

LiBF4在基于碳酸脂类混合溶剂中的溶剂化行为研究

具有较好化学稳定性和热稳定性的四氟硼酸锂(LiBF4),与有机溶剂所形成的电解质溶液较广泛地应用于锂电池、高能核材料、有机合成等领域.电解质溶液的性质是溶液中离子—溶剂和离子—离子等复杂相互作用的宏观体现,这些相互作用是决定电解质乃至电池性能的根本原因.电解质在溶液中的体积性质研究对于了解电解质的电离、溶剂化、离子缔合都具有重要意义.本文在前期工作的基础上[1],报道298.15K时LiBF4在基于碳酸丙烯脂(PC)的混合溶剂(PC DMF,PC THF,PC AN和PC DME)和在基于碳酸乙烯脂(EC)的混合溶剂(EC THF,EC AN,EC DME和E…     

离子液体[C_nmim]Br(n=4,6,8,10,12)在水中的离子缔合行为

电导是电解质溶液的重要传输性质之一,也是电化学性能的一个重要的指标.电导的测量是研究溶液中离子溶剂化、离子缔合、电解质溶液的结构等最有效的方法之一.     

离子在PC+DMF混合溶剂中的粘度行为研究

粘度是物质的传输性质 ,是“动态”性质 ,从溶液的粘度数据可以获得溶质对溶剂结构影响的信息 ,揭示溶液中溶质和溶剂的相互作用 ,对认识锂电池电解质溶液中离子溶剂化和离子缔合具有重要意义 .本文在2 98.15Ｋ ,研究了一系列溴化四烷基铵盐 (溴化四乙基铵、溴化四丙基铵、溴化四丁基铵和溴化四己基铵 )在碳酸丙烯脂 (ＰＣ) +Ｎ ,Ｎ二甲基甲酰胺 (ＤＭＦ)混合溶剂中的粘度行为 ,并在前期工作的基础上 ,利用外推拆分方法[1] 分别计算得到Ｌｉ+,Ｅｔ4 Ｎ+,Ｐｒ4 Ｎ+,Ｂｕ4 Ｎ+,Ｈｅｘ4 Ｎ+和相应阴离子的粘度Ｂ系数和流动活化自由能 .据此讨论…     

锂电池电解质溶液中离子—溶剂分子和离子—离子相互作用的谱学研究：Ⅳ.PC＋DEC

电解质溶液是锂电池重要组成部分之一,其性能决定着电池表现的好坏[1].而电解质溶液的物理化学性质是溶液中离子-分子和离子-离子相互作用的宏观体现,对于这些相互作用规律的深入研究具有重要的学术和应用价值.光谱技术是从分子层次考察分子间相互作用的有效手段之一,我们运用振动光谱技术已研究了高氯酸锂/碳酸丙烯酯(PC)[2]电解质溶液中的离子溶剂化和离子缔合.作为系列工作中的继续和深入,本文我们报道高氯酸锂在碳酸丙烯酯-碳酸二乙酯(DEC)二元混合溶剂中的相互作用.     

吡唑类离子液体的合成及应用研究进展

随着对离子液体的研究越来越多,吡唑类离子液体的研究也渐渐受到人们的关注.吡唑离子液体具有优良的物理化学性质和电化学性质,如熔点低、不易挥发、良好的热稳定性和溶解性能等,吡唑离子液体逐渐应用于电化学、有机合成反应、工业催化剂甚至作为特定性质的溶剂等领域.应用吡唑类离子液体作为新型锂电池中的电解质,是近年来离子液体研究中的一大热点,这类新型锂电池具有良好的充放电性能和可循环性能.吡唑离子液体也可作为新型催化剂应用于有机合成反应中,如催化Suzuki-Miyaura偶联反应、Aldol反应等,解决了传统方法中产物不易从体系中分离的难题,且这种新型离子液体催化剂兼具溶剂和催化剂的作用,不但取代了传统有毒溶剂,更具有优良的活性和催化性能.此外,吡唑离子液体在表面活性剂、特定功能的新型溶剂等领域也有一定的应用.本文主要就近年来吡唑离子液体的合成及应用领域的研究进展作了简要综述.并对其在新型高性能电池、绿色化学等方面的发展前景作了初步展望.     

低聚物离子液体为溶剂的电解质研究

研究了离子液体为溶剂的聚合物电解质的导电性能,结果表明离子液体浓度、增塑剂及锂盐都对电解质导电性有影响,获得了室温电导率达10-3S/cm的电解质材料.     

LiBF_4/二甲基亚砜溶液中的相互作用

二甲基亚砜(DMSO)具有介电常数高,溶剂能力强等特点,是常用的有机溶剂,广泛应用于石油加工、医药生产、化学品制造等方面.但由于DMSO自身缔合严重,纯态时存在单聚体、二聚体、多聚体等多种形式,因此对其电解质溶液的结构尚不清楚.本文利用拉曼光谱技术和密度泛函理论研究了高浓度LiBF4/DMSO溶液中的溶剂化现象,计算了锂离子的溶剂化结构,讨论了Li 、BF-4对DMSO缔合的影响,明确了DMSO与阴离子相互作用的方式.     

高氯酸锂与γ-丁内酯相互作用的拉曼光谱研究

锂电池电解质溶液的性质对锂电池的性能具有决定性的作用，是锂电池开发的关键技术之一．目前，关于锂电池电解质溶液的研究多以宏观性质为主，从分子水平的层次来考察离子与溶剂间的相互作用者甚少．γ－丁内酯（ＢＬ）具有中等的介电常数和较宽的液程，在锂电池生产中被广泛使用．但运用光谱技术研究高氯酸锂与ＢＬ之间的相互作用尚未见文献报道．本文在广泛的浓度范围内，利用拉曼光谱技术详细研究了ＬｉＣｌＯ４／ＢＬ溶液中的离子溶剂化和离子缔合．高氯酸锂和ＢＬ均按标准方法提纯．拉曼光谱用法国Ｊｏｂｉｎ－ＹｖｏｎＵ１０００拉曼…     

酯与离子液体[bmim]BF_4二元双水相体系金属镉(Ⅱ)的萃取分离及测定

Cd(Ⅱ)与碘化钾形成离子化合物CdI_42-,与罗丹明B结合形成离子缔合物(RhB)2(CdI_4),此缔合物在一定条件下,可采用酯与离子液体[bmim]BF4二元双水相体系从目标混合物中实现高效萃取分离,方法用于测定天然水中重金属Cd(Ⅱ)的含量,检测限3.16×10-7mol/L.研究了试剂用量对三元缔合物形成的影响以及温度和酸度对离子液体-双水相萃取体系的影响,得到了Cd(Ⅱ)、KI、RhB三元缔合物(RhB)2(CdI_4)的最佳生成条件以及二元双水相体系的最佳萃取条件.     

四氟硼酸钠直接接触离子对的光谱和结构

四氟硼酸盐与有机溶剂形成的高浓度电解质溶液已广泛应用于锂电池、高能核材料、有机合成等领域,高浓度电解质溶液中强烈的分子和离子间的相互作用必然对溶液的结构和性质有着显著的影响,本文利用振动光谱技术和量子化学计算方法,从实验和理论两个方面研究了NaBF4／二甲亚砜(DMSO)、NaBF4／     

聚苯胺在离子液体中的电合成及其电催化性质

以离子液体1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸盐（BMIMBF₄）作为溶剂及电解质,运用循环伏安法在玻碳电极上实现了电化学氧化聚合苯胺.聚苯胺膜修饰玻碳电极在空白离子液体及酸性溶液（pH＝0～4）中均有较好的响应,并且对邻苯二酚及对苯二酚有很好的电催化效果.     

醋酸二乙胺离子液体的合成及其溶液体系电导率的测定与关联

采用一步酸碱中和法制备了一种胺型离子液体—醋酸二乙胺,测定了298.15K时,该离子液体和DMSO、丙酮以及水组成的二元溶液在全浓度范围的电导率和黏度,并采用Casteel-Amis经验公式关联了溶液电导率随浓度的变化规律.结果表明,同一体系中,溶液黏度比较小时,电导率随离子液体浓度的增加而增大,在溶液黏度比较大时,电导率随离子液体浓度的增加而减小.此外,介电常数较大的溶剂对离子液体电导率的影响更为显著.     

离子液体?聚乙烯醇复合质子交换膜的制备及其性能

离子液体1-(2-氰乙基)-3-苄基咪唑硫酸氢盐([cebzim]HSO4)与聚乙烯醇(PVA)通过溶液浇铸法制备离子液体复合膜[cebzim]HSO4/PVA.采用FT-IR、XRD、TGA及SEM对所制备离子液体复合膜的结构和形貌进行表征.同时研究了离子液体含量对[cebzim]HSO4/PVA复合膜的耐水性能、溶胀性能、电导率及机械性能的影响.实验结果表明:随着离子液体含量的增加,[cebzim]HSO4/PVA复合膜的吸水率、溶胀率、电导率增加,机械性能下降.综合考虑,当离子液体质量分数为50%时,[cebzim]HSO4/PVA复合膜的性能最优.     

锂电池电解质溶液中离子-溶剂分子和离子-离子相互作用的谱学研究Ⅲ. LiClO4/PC-DMF体系

锂电池电解质溶液的性质对锂电池的性能具有重要的作用。本文在较宽的浓度范围内 ,利用红外和拉曼技术从分子水平的层次研究了 Li Cl O4/PC-DMF溶液中的离子溶剂化状况。其中碳酸丙烯脂 ( PC)和二甲基甲酰胺 ( DMF)都具有较高的介电常数 ,但前者具有较大的粘度 ,后者的粘度较小 ,二者的混合物对锂电池的开发具有一定的实际应用价值[1 ] 。实验所用 Li Cl O4、PC和 DMF均为分析纯 ,按照标准方法提纯。拉曼光谱和红外光谱分别在法国 Jobin-Yvon U1 0 0 0拉曼光谱仪和美国 Bio-Rad FT4 0红外光谱仪上测定。实验方法同前文[2 ] 。根…     

双离子液体富集结合原子吸收测定植物中痕量锂

分别以憎水性离子液体1,3-二辛基咪唑六氟磷酸盐、亲水性离子液体溴化1-丁基-3-甲基咪唑和4-甲基-10-羟基苯并喹啉作为萃取介质、缔合剂和螯合剂,建立双离子液体锂绿色萃取分离新体系。在氢氧化钠溶液中,锂离子可与4-甲基-10-羟基苯并喹啉和1-丁基-3-甲基咪唑阳离子发生反应,生成稳定的螯合-离子缔合物而被萃取进入憎水性的离子液体相;加入硫酸钠可将此缔合物迅速分解使锂离子重新回到水相。最佳条件下,锂的一次萃取率和反萃率分别为95.5%和99.8%,富集倍数超过50倍。研究表明,1,3-二辛基咪唑六氟磷酸盐经过20次锂的萃取和反萃,其萃取率仍保持在99.1%以上,说明离子液体具有良好的重复利用性。双离子液体绿色萃取结合原子吸收光度法已成功应用于植物中超痕量锂的检测,方法的检出限为0.1μg/g,加标回收率在97.0%～102.5%。     

采用离子液体的二氧化硫电化学传感器的研究

作者采用离子液体作为二氧化硫传感器的电解质溶液,并用微分脉冲伏安法（Dfferen-tial Pulse Voltammogram）考察了对SO2气体的响应。结果表明,离子液体传感器对S2气体有很好的电化学响应,灵敏度高和重现性好。其结性范围为100－700ppm,检测限为50ppm。