室温离子液体用作锂离子电池电解液时的电性质

室温离子液体(RTIL)具有液程宽、热稳定性好、不可燃、无蒸气压、导电性好、易回收等突出的优点,用于锂离子电池可以很好地解决电池在高能量密度下的安全性问题,使锂离子电池在电动车或其它大型动力系统中的应用成为可能．本研究了LiCoO2电极在1mol／L LiTFSI／TMHATFSI离子液体电解液中的电化学行为,探讨了温度和电流密度对电极电化学性能的影响,测定了锂离子通过电极和电解液相界面的迁移活化能,解释了影响LiCoO2电极性能的内在原因．     

Ni~(2+)离子掺杂聚苯乙烯阳离子交换树脂碳化产物结构和性能

制备了Ｎｉ~(２＋)离子掺杂的聚苯乙烯阳离子交换树脂,并对其进行碳化处理,分析了树脂 碳化产物的组成和结构,同时还考察了树脂碳化产物作为二次锂离子电池碳电极材料时的电 化学性能．实验结果表明：Ｎｉ～（２＋）离子掺杂的聚苯乙烯阳离子交换树脂碳化产物与相同条件下处 理的未掺杂离子的树脂碳化产物相比,氢、氧含量有所提高,而硫含量则有所降低;Ｎｉ~（２＋）离子掺 杂提高了聚苯乙烯阳离子交换树脂碳化产物的石墨化程度,并且促进了碳化产物中层片石墨 微晶结构的增长和有序排列;Ｎｉ~（２＋）离子掺杂有效的提高了树脂碳化产物作为锂离子电池碳负极 材料的电化学性能．与未掺杂离子的树脂碳化产物相比,Ｎｉ~（２＋）离子掺杂的树脂碳化产物组装的 锂离子电池充放电容量平均提高了约２０（ｍＡ·ｈ）／ｇ,同时还显著降低了电池第一次充放电时的 不可逆性．     

MEIC-AlCl3离子液体用于中温钠氯化镍电池的可行性探讨

以氯乙烷、N-甲基咪唑为原料合成1-甲基-3-乙基咪唑氯盐(MEIC),通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)等测试方法对产物进行表征,确定其为目标产物。以MEIC和无水Al Cl3为原料,通过调节原料摩尔比分别制备了酸性、碱性和中性3种MEIC-Al Cl3离子液体,分别利用热分析、交流阻抗和循环伏安法对3种离子液体进行热稳定性、电导率和电化学窗口分析。综合以上各项性能,并结合钠氯化镍(ZEBRA)电池使用条件,最终确定过饱和Na Cl缓冲中性MEIC-Al Cl3离子液体为中温(~120℃)ZEBRA电池的最佳备选电解液。     

几种无机盐与离子液体催化苊的偶联反应

为合成新型功能高分子中间体，分别研究了在AlCl3，FeCl3，ZnCl2等无机盐和[Bmim]Cl／FeCl3离子液体催化作用下，苊在温和条件常温常压下的偶联反应．经GC／MS分析发现生成了3，3＇-联苊．用GC法考察了不同反应条件对3，3’-联苊产率的影响，得到了各催化剂作用的优化反应条件．结果表明，上述几种催化剂中，[Bmim]Cl／FeCl3离子液体对苊的偶联反应催化效果最好，在该催化剂作用的优化反应条件下，3，3’-联苊产率为48．71％，选择性78．56％，且[Bmim]Cl／FeCl3离子液体对环境无污染，并可循环使用．通过重结晶、层析等方法得到了功能高分子中间体3，3‘-联苊纯品，并用GC／MS，FTIR和^1H NMR等分析测试手段鉴定了其结构．     

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.     

PAN-S螯合树脂对金属铜离子的吸附研究

研究了制取具有PAN-S功能团的PAN-S浸渍树脂对铜离子的吸附性能．铜离子吸附的最佳pH为5．4～9．0，达到最大吸附容量仅需30min，平衡时吸附容量是100mg／g干树脂．用0．1mol／L的HCl解脱，洗脱率达100％．建立了PAN-S树脂富集．分离铜离子的光度分析法，测定结果满意．     

离子液体相转移催化制备2,3,5-三氯吡啶

目的研究离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐作为相转移催化剂,以五氯吡啶（PCP）为原料合成2,3,5-三氯吡啶的适宜条件。方法利用单因素实验法分析相转移催化剂、反应温度、反应时间、NaOH浓度、nZn：nPCC,等因素对产物收率的影响。结果制备2,3,5-三氯吡啶的适宜实验条件：相转移催化剂用量3mmol,反应温度40℃,反应时间5h,NaOH浓度7mol／L,nzn：nPCP=3．0：1。此条件下,产物收率可达75％以上。结论利用离子液体替代传统有机溶剂作为相转移催化剂合成新工艺,具有反应时间短,锌粉用量少,反应温度温和等特点,可达到绿色生产之目的。     

天然石墨在室温离子液体电解液中的嵌脱锂性质

室温离子液体是现代化学中的先进液态功能材料之一,用作锂离子电池电解液具有导电性好、不燃烧和易回收等突出优点,是未来动力锂离子电池理想的电解液组分[1].然而,由于离子液体的造价高、粘度大且与电极活性物质的浸润性差,将其用于锂离子电池还需要大量的基础研究工作[2]. 本文研究了天然石墨负极材料在室温离子液体电解液中的电化学嵌脱锂性质,选用多种有机电解液添加剂改善了离子液体电解液与石墨类负极材料的相容性,报道了一种在锂离子电池中有应用前景的室温离子液体电解液体系.1　实验部分　等摩尔的溴化三甲基己基铵(TMHABr)和二(…     

钠离子电池电解质的研究进展

相比锂离子电池来说,钠离子电池因高能量密度和低成本引起广泛关注。作为电池重要组成部分的电解质,对电池性能的发挥至关重要。简要介绍了液、固态电解质体系在钠离子电池中的研究进展,讨论这些电解质体系的电导率、电性能、电化学性能、热稳定性等特点。现今钠离子电池大多使用的是液体电解液,而液体电解液在具有高离子电导率的同时,安全性仍有待改善。而固态电解质还有许多基础科学需要探索,并且需要考虑电导率、成本等因素。基于以上评述,希望对钠离子电池电解质的研究发展提供帮助。     

离子液体对TiO2结构特点的影响研究

 采用低温水热法,以离子液体-水为混合溶剂制备了TiO₂纳米颗粒,用XRD,TEM,SAED,N2吸附等技术对产物进行了表征,研究了离子液体对TiO₂的晶形、结晶度、晶粒尺寸等结构特点的影响;结果表明:体系中离子液体的含量对TiO₂的结晶度、晶粒尺寸有很大影响.当体系中离子液体含量低于水量时,增加离子液体可促进TiO₂结晶,反之,则抑制TiO₂结晶;在V_IL/(V_IL+VH₂O)=0.5时所得产物有最高锐钛矿相结晶度.此外,在一定范围内,离子液体可调控TiO₂的晶粒尺寸.从离子液体-水溶液的粘度、电导率及溶液微结构变化等方面讨论了离子液体对TiO₂形成的影响.     

PVA碱性凝胶聚合物电解质电化学稳定性及其在锌镍二次电池中的应用

溶解铸膜法制备了PVA(聚乙烯醇)-KOH碱性聚合物电解质.用循环伏安和激光拉曼光谱对其电化学稳定性进行了研究,并将其应用于锌镍二次模拟电池.结果表明,该固态电解质具有较好的稳定性,循环寿命远远高于以5 m o l/L KOH水溶液为电解质的锌镍电池.     

电流型氢渗透传感器研究

利用Devanathan-Stachurski电解池原理制造恒电解式与电池式电流型氢渗透传感器,用于监测氢在钢中的扩散速率及浓度.研究了镀镍时间、密封电解液对渗氢电流的影响,试验了以羟基氧化镍粉末作为阴极材料的电池型氢渗透传感器.实验结果表明:钢件表面镀镍5 min作为原子氢催化氧化的集氢面,经约5 h氧化后可以消除电镀渗氢的影响,使背景电流降至0.5 μA/cm~2以下;由聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠按质量比4∶1混合,再与0.2 mol/L KOH溶液配制成非流动性的电解液作为密封胶,用于传感器内部电解液与工件镀镍面之间的密封,与单电解液的测量结果一致;在相同充氢条件下,恒电解式与电池式电流型氢渗透传感器测得的氢渗透曲线结果一致,与施加氧化电势的方式无关.     

大孔径多孔氧化铝膜的制备

本文使用磷酸和草酸的混合溶液为电解液,在90V电压下,控制电解液温度在5～10℃制备了平均孔径高达200nm,开孔密度为1.7×109pores/cm2的多孔阳极氧化铝（AAO）膜。与使用单一酸为电解质相比,使用混合酸制备大孔径氧化铝膜所需的电压较低,电流密度较小,对氧化温度的要求也不苛刻。     

硅钨杂多酸锂作为聚并苯/锂二次电池的新型电解质研究

用聚并苯作正极活性材料,金属锂作负极,以硅钨杂多酸锂Li4SiW12O40代替高氯酸锂作电解质,制成了聚并苯/锂（PAS/Li）二次电池,对该二次电池的性能及影响因素尤其是Li4SiW12O40对电池容量、循环性能和自放电性质进行了系统研究.结果表明:与高氯酸理作电解质的PAS/Li二次电池相比,采用该新型电解质的二次电池不仅克服了高氯酸钾易吸水、易爆炸的不利因素,而且还具有较大的比容量和较小的自放电,循环性也很好,是一种新型、优秀的PAS/Li二次电池的电解质.     

溶剂为碳酸甘油酯的电解液及凝胶电解质的电化学行为

先以甘油和碳酸二甲酯为原料合成碳酸甘油酯(GC), 再以GC为溶剂制备浓度为0.75 mol/L的高氯酸锂电解质溶液, 测得该电解液的电导率为3.34 mS/cm; 以该电解液为增塑剂, 聚丙烯腈 甲基丙烯酸甲酯(P(AN MMA))为高分子骨架制备凝胶电解质, 当V(增塑剂)∶V(聚合物)=0.75时, 凝胶电解质室温下的电导率为0.94 mS/cm. 将其用于结构为玻璃/FTO/WO₃/电解质/CeO₂TiO₂/FTO/玻璃的电致变色器件, 该器件在550 nm处的变色范围为20%, 变色效率为6.89 cm²/C.     

低廉碳对电极DSC用KI/I2电解质改性及光电性能

通过采用不同类型添加剂和溶剂对低廉的KI/I2电解质进行改性,分析了将其应用于介孔碳对电极染料敏化太阳电池（DSC）的光电性能,同时借助电化学阻抗谱（EIS）分析了性能改进的内在原因。结果表明,相对于丙烯碳酸酯（PC）和碳酸乙烯酯（EC）,磷酸三丁酯作为KI/I2电解质的添加剂获得了最佳转换效率的器件（4.05%）,其值比PC为添加剂的电解质大11.6%,更比EC为添加剂的电解质大18.4%。添加磷酸三丁酯减小了电解质的电阻,加强了I-/I3-在电解质中扩散能力,实现短路电流和填充因子的改善,进而使其获得最高效率的器件。改性后,基于KI/I2供体对的电解质的最佳成分配比为：0.5M KI、0.05M I2、0.5M磷酸三丁酯的乙腈和乙二醇溶液（体积比为4：1）,其组装的器件的转换效率已高于LiI/I2电解质（3.51%）。     

苯砜用作碳酸丙烯酯基电解液添加剂的研究

研究了添加剂苯砜（PS）对碳酸乙烯酯（EC）做酸丙烯酯（PC）基电解质与石墨负极和LiCoO2正极相容性的影响．恒流充放电法和循环伏安法研究了PS对（c（LiPF6）=1mol／L）-EC／PC（体积比1：1）电解液与电极相容性的影响,XPS法分析了PS在改性人造石墨（MAG）电极上的还原产物．结果表明：EC／PC基电解质与MAG不相容,PS可以优先还原生成C6H5SO2Li和Li2SO2,抑制PC对MAG结构的破坏,促使EC／PC基电解质与MAG相容;EC／PC基电解质与MCMB的相容性不够理想,PS可以提高EC／PC基电解质与MCMB的相容性;PS可稍微改善EC／PC基电解质与LiCoO2的相容性．     

电解液对铝合金微弧氧化陶瓷膜相组成和元素成分的影响

在Na₂SiO₃, (NaPO₃)₆和NaAlO₂溶液体系中制备了铝合金微弧氧化陶瓷膜, 研究了电解液种类和浓度对陶瓷膜相组成和元素成分的影响. 结果表明, 陶瓷膜中α-Al₂O₃较γ-Al₂O₃的相对含量受电解液的种类和浓度的影响大. 不同溶液制备的陶瓷膜元素成分不同, 同种溶液制备的陶瓷膜中同种元素在表层和致密层中的含量也有所不同.     

电聚合条件对聚吡咯钽电解电容器容量与损耗的影响

研究了导电聚吡咯在多孔Ta/Ta2O5阳极体（1μF/16V）表面的制备方法,采用恒电流电聚合法在该阳极体表面沉积一层导电聚吡咯作为电解电容器的阴极,着重探讨了支撑电解液的组成,阳极电流的大小及其施加方式对所形成的电容器容量和损耗因子的影响,结果表明：吡咯单体和支撑电解质的浓度比保持在3至4之间对电容器的性能是有益的,而过高浓度的吡咯单体和支撑电解质则会产生不利影响;随着阳极电流的增大,电容器的性能变差,因此阳避孕药电流不宜超过1.2mA.在以乙腈和1,2-丙二醇碳酸酯的混合物为溶剂的支撑电解液中,采用先施加大的阳极电流而后施加小电流的方法,可以获得平均容量达到额定容量98%以上且损耗因子较小（tgδ）小于1.3%)的样品。     

丙二酸溶液中的铝阳极氧化研究

在丙二酸电解液中进行了铝阳极氧化,并采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）及显微硬度仪对氧化膜的构型、物质结构、耐酸性、显微硬度等进行了表征。结果表明,丙二酸电解液的黏度随浓度的升高而增大,电解液黏度较大时,氧化膜的生长速率会明显降低;电流密度较大、氧化时间较长时能显著提高氧化膜构型的规整度;氧化膜膜厚的增长速率呈现出先增大后降低的规律;在相同的氧化条件下,电解液浓度较大时,得到的氧化膜的厚度也较大。在800℃以上对丙二酸氧化膜加热,原来无定型的氧化铝会结晶生成γ-Al₂O₃;氧化膜结晶后其耐酸性会显著提高。丙二酸电解液的浓度对氧化膜的显微硬度没有显著影响,氧化膜硬度对膜厚的依赖存在一个极限值,约为27μm。