锂硫电池综合性能协同提升策略

锂硫电池具有高比能、低成本、环境友好等优点,是最具发展潜力的下一代二次电池体系之一.受限于硫的本征绝缘性、多硫化锂的穿梭效应、界面副反应、锂枝晶生长等问题,锂硫电池的商业化应用还面临着诸多挑战.本文结合本课题组近年来在锂硫电池领域的相关研究进展,提出了硫正极反应机制的调控、电极结构设计、电解质改性优化策略,实现了锂硫电池综合性能的协同提升;最后对锂硫电池的发展进行了展望.     

掺铒氟硫磷酸盐高增益激光光纤

光纤激光器是大功率激光、空间激光通信、引力波探测、地球磁力探测等国家安全与科学前沿领域的迫切和重大需求.稀土离子掺杂的高增益玻璃光纤是光纤激光器的核心工作介质.氟硫磷酸盐（fluoro-sulfo-phosphate,FSP）激光玻璃具有稀土溶解度高、受激发射截面大、光学光谱性质优异等特点,是高增益激光光纤的潜在候选.本文从玻璃形成区、玻璃结构与性质关系、掺稀土玻璃发光与激光角度系统研究了Al F₃-R₂SO₄-RPO₃/Zn（PO₃）₂（R=Li、Na、K）系列新型FSP玻璃.结果表明,热力学方法有助于简便快速地确定玻璃形成区,为该类新型激光玻璃设计提供指导.通过固体核磁共振谱、拉曼光谱、差示扫描量热分析、耐久性实验等揭示了Zn（PO₃）₂能够提高FSP玻璃的结构聚合度和阴阳离子相互作用强度,从而增强玻璃的抗析晶稳定性和化学耐久性等,为大尺寸玻璃制备和光纤拉制奠定基础.Er³⁺/Yb     

一种新型聚合物辅助法制备SrCoO3电催化剂及其OER性能研究

提出了一种新型制备钙钛矿的方法-PVA聚合物辅助法,并成功制备了SrCoO_3电催化剂.与其他的合成方法相比,该方法合成时间更短,步骤简洁,便于规模化生产.与传统PEI聚合物辅助法相比,PVA更环保,煅烧过程中无有毒有害气体产生.对SrCoO_3样品进行了XRD和BET表征,并在0.1 mol/L KOH溶液中测量了其OER性能.结果表明,该方法适合大规模合成高性能钙钛矿材料.     

利用塑性5ε_t与中性层偏移的二辊矫直辊型设计方法

为了提高棒材二辊矫直机的矫直精度,依据棒材矫直工艺特点和矫直辊磨损区域分析,提出了"凹三凸二"的矫直辊组合形式及辊型设计方法。在辊型设计过程中,根据棒材矫直的实际变形规律,提出了塑性5εt矫直应力应变拟合原则,更加准确地描述了棒材矫直变形的应力应变关系;结合微元法对矫直棒材内部金属的受力状态及中性层偏移进行分析,推导出了含有硬化系数与中性层偏移的新弯矩比公式。在此基础上,通过对矫直力与辊面磨损关系以及残余应力和弹性芯对隐患挠度影响的综合分析,精确给出了矫直不同规格棒材时辊腰段的反弯曲率比范围,从而能最大限度地降低辊面磨损,克服因残余应力回复而导致矫直质量不稳定的缺陷。基于上述理论和方法,给出了具体设计实例,并对矫直过程进行了数值模拟分析,给出了矫直过程中影响棒材矫后精度的各参量状态。结果表明:设计辊型的残余直线度为0.64mm/m,隐患挠度为0.202 4mm/m,预测弹复后直线度小于0.85mm/m,从而显著提高了棒材的矫后精度及其稳定性,同时也验证了该设计理论与方法的正确性及有效性。     

抗坏血酸/谷氨酸Maillard反应体系中间产物和褐变程度的研究

用磷酸缓冲溶液配制一系列不同质量分数的抗坏血酸/谷氨酸混合溶液pH8.0并在130℃下加热发生Maillard反应,对反应后体系的中间产物(A294nm)、褐变程度(A420nm)以及反应过程中抗坏血酸和谷氨酸的含量进行检测分析.结果显示,抗坏血酸通过热解产物与氨基酸发生Maillard反应,抗坏血酸质量分数的增大能促进反应体系的褐变,谷氨酸质量分数对反应体系褐变程度的影响不大.任意增大一种反应物的质量分数均可对无色中间产物的生成起促进作用,且抗坏血酸对中间产物生成的影响大于谷氨酸.     

硼氢化钠还原西佛碱制N,O多齿配体

以含有不同取代基的水杨醛为原料,与乙醇胺反应制得相应的西佛碱中间体,经硼氢化钠还原合成N,O多齿配体L1~L3.配体结构通过1H核磁共振波谱(1H NMR)、红外吸收光谱(IR)和紫外-可见吸收光谱(UV-VIS)进行了表征.结果表明,当配体含有取代基时,其紫外-可见吸收光谱的吸收峰位置发生红移,且吸收强度有所增强.     

酸催化丙酮碘化反应机理的理论研究

利用量子力学法对酸催化丙酮碘化反应的多种竞争性途径进行了一系列的理论研究,分析了该反应由丙酮烯醇化和烯醇碘化两个子反应构成.计算结果表明:丙酮烯醇化反应为决速反应,主要通过酸辅助单步质子转移反应途径来实现.研究结果合理地解释了反应机理和速率方程之间关系,从微观角度揭示了水合质子以及水分子在反应中的作用.     

α-溴代-α-乙酰基二硫缩烯酮与芳醛缩合反应的研究

从α-溴代-α-乙酰基二硫缩烯酮出发,与多种不同芳醛反应合成了γ-位的醛缩合产物α-溴代-α-烯酰基二硫缩烯酮.探讨了在不同碱、溶剂、反应温度和原料配比等反应条件下该缩合的反应情况及其产率,并对各化合物的结构进行了表征.结果表明,在以氢氧化钠为碱,叔丁醇为溶剂,常温条件下可以较高产率地获得目标产物.     

Crystal structure and hydrogen storage properties of (La,Ce)Ni5-xMx (M=Al,Fe, or Co) alloys

The effects of partial substitution of La by Ce and Ni by Al, Fe, or Co in LaNi₅-based alloys on hydrogen storage performance were systematically studied. All samples were prepared using vacuum arc melting in an argon atmosphere. The results showed that for La-Ni_5-xM_x (M=Al, Fe, or Co) alloys, the lattice constants and unit cell volumes increased with an increasing amount of Al and Fe. On the other hand, these parameters decreased upon partial substitution of La by Ce. In addition, the lattice constant remained almost constant in the La_0.6Ce_0.4Ni_5-xCo_x alloys regardless of the value of x (x=0.3, 0.6, or 0.9), as Ce might enhance the homogeneity of the CaCu₅-type phase in Co-containing alloys. The hydrogen storage properties of the alloys were investigated using pressure, composition, and temperature isotherms. The experimental results showed that the plateau pressure decreased with an increasing content of Al, Fe, or Co, but it increased with Ce addition. Furthermore, the plateau pressures of all Co-containing alloys were almost identical upon substitution with Ce. Finally, the enthalpy (ΔH) and entropy (ΔS) values for all alloys were calculated using van't Hoff plots. The relationship between the lattice parameters and enthalpy changes for hydrogenation will be discussed.