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.     

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.LiBF4/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LiBF4/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.     

固体电解质的离子能带模型

在Rice和Roth的自由离子模型和Flynn的离子极化子模型的基础上,根据骨架离子周期势场中薛定谔方程的布洛赫解,提出与半导体的能带模型相类似的离子能带模型,来解释离子晶体与固体电解质的区别,固体电解质的相变,本征快离子导体和缺陷型快离子导体的区别,电子—离子混合导体中离子电导与电子电导的关系以及同一种组成的快离子导体在晶态和非晶态电学性质的差别。强电解质溶液的理论可以从离子能带模型进行解释,并可从这种解释出发,寻找合适的定向偶极子来提高室温下的离子晶体的电导率。     

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.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-…     

低浓度酒石酸水溶液的电导预测

多元有机酸是常见的不对称弱电解质，水溶液中物种之间存在着一定的离解和缔合平衡，因此它们的溶液行为较为复杂，对于这类不对称电解质水溶液的电导研究，虽然已有一些进展，但还远远满足不了工业上对电导数据的需求。为此作者以酒石酸这一典型的二元酸为例，充分考虑此类电解质水溶液的特点，认为溶液摩尔电导率是溶液中各种离子物种电导的贡献之和，按作者近期提出的离子物种电导新方程，预测了低浓度下酒石酸水溶液的摩尔电导率，并与文献值和三参数Quint-Viallard电导方程的计算值进行了比较。结果表明，本工作对于酒石酸水溶液的电导处理是合理可行的。     

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：     

电解质溶液热力学理论研究的进展

简述了电解质溶液热力学理论研究的进展,列举了电离理论、离子互吸理论和电导理论等经典理论.对Pitzer理论、活度系数的半经验公式及聚电解质的分子热力学模型和液/液界面电解质的转移反应等作了介绍,分析了它们的应用范围及局限性.     

离子淌度理论的进展

电解质溶液的动态性质,包括度淌、电导、迁移数、扩散和粘度等。它们之间有一定的内在联系,可以由一种性质计算另一种性质。如果知道离子的淌度,从下式U_0~+=Λ_0~+/F,U_0~-=Λ_0~-/F (1)可求得离子的极限当量电导Λ_0~+或Λ_0~-。从t_0~+=Λ_0~+/Λ_0,t_0~-=Λ_0~-/Λ_0 (2)可计算离子的极限迁移数 t_0~+或 t_0~-。从能斯特——爱因斯坦(Nernst—Einstein)公式     

1－1型电解质溶液电导公式的新探讨

提出了一种新的电解质溶液电导关联式，并从理论和实践上对１－１价型电解质溶液进行了考证．结果表明，该电导关联式在较大浓度范围内能较真实地反映出电解质溶液的电导变化规律．     

电解质溶液中单个离子活度系数的研究(Ⅱ) 混合电解质溶液中单个离子活度系数的估算

本文提出了一种从１－１价单一电解质溶液的单个离子活度系数（ＨＡＣ）测定数据以及其它有关平均离子活度系数（ＭＩＡＣ）的实验数据估算１－１价电解质混合溶液中任一离子的单个离子活度系数的方法。并应用前文测定的溴化物离子活度系数数据等进行了Ｎａ＋，Ｋ＋Ｃｌ－，Ｂｒ－混合电解质溶液中各单个离子活度系数的计算。     

1—1型电解质溶液电导公式的新探讨

提出了一种新的电解质溶液电导关联式，并从理论和实践上对１－１价型电解质溶液进行了考证，结果表明，该电导关联式在较大浓度范围内能较真产地反映出电解质溶液的电导变化规律。     

离子液体乙醇溶液吸收SO2的物性研究

研究了己内酰胺-四丁基溴化铵(CPL-TBAB)离子液体乙醇溶液及其吸收SO2后溶液的pH值、电导率和密度。结果表明:随着温度的增加,CPL-TBAB离子液体乙醇溶液pH值降低,电导率先增加后略微减小,密度降低;随着离子液体浓度的增加,CPL-TBAB离子液体乙醇溶液的pH值先增加后平衡,电导率先增加后降低,密度降低。CPL-TBAB离子液体乙醇溶液吸收SO2饱和后的溶液比吸收前的溶液pH值减小,电导率增加,密度增大,含水量降低,且CPL-TBAB离子液体乙醇溶液吸收SO2后形成共溶体系。     

关于离子的生成焓自由能及熵

提出溶液中离子的标准态及离子的标准生成焓、标准生成自由能、标准熵定义，论述了它们的计算方法，有助于解决电解质溶液中的有关问题。     

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…     

体积、粘度和核磁共振方法研究离子在PC+THF混合溶剂中的溶剂化行为

锂电池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,这些微观相互作用是决定电液乃至电池性能的根本原因[1].     

新型超吸水性复合材料水凝胶电解质的制备

把膨润土/聚丙烯酸钠超吸水性复合材料浸入到电解质溶液中,制备了一种电导率为50 S.m-1的新型水凝胶电解质.实验表明,水凝胶电解质具有类似离子溶液的电导率,水凝胶电解质的电导率主要决定于它所浸入溶液的离子浓度、pH值和温度.超吸水性复合材料的吸水倍率对水凝胶电导率是具有重要的影响,但在一定的范围内,超吸水性复合材料的制备条件对水凝胶的电导率的影响较小.     

溶液当量电导与浓度的关系及其应用

根据实验和大量资料数据提出了强电解质溶液的当量电导与浓度在大范围内成直线的新关系式：当量电导与浓度平方根作图不是一条曲率随浓度降低而降低的曲线，所以文献中求得的极限当量电导和离子电导是偏低的．由于当量电导与浓度立方根大范围内成直线，因此本式有很大的理论和实际价值：求电解质任一浓度时的电导率，计算电离度和各种依数性质，并将冰点降低的理论计算值和实验值进行了比较．从实用的正确性反过来也证明了本式的正确性和广泛的实用性．当量电导与浓度立方根关系式中的Ｅ是一个与电解质本性有关的常数．本文求得了１００多种电解质Ｅ的实验值．     

离子—偶极混合物的MC分子模拟研究

在综合考虑电解质溶液中各种粒子相互作用的基础上，将电解质溶液简化为带有Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ位能的离子—点偶极子混合物，用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ分子模拟方法进行了初步模拟计算，对长程力采用了Ｅｗａｌｄ求和方法，得到了混合物的各种位能（离子—离子、离子—偶极、偶极—偶极和ＬＪ短程位能）以及径向分布函数。并考察了体系密度、温度、离子浓度和电荷对体系性质的影响。