高分子快离子导体研究新进展

介绍了一些研究高分子固体电解质的最新思路和方法,也介绍了笔者新研制的一类有机高分子快离子导体,并对其前景和应用作了展望。     

非晶铜快离子导体中的铜沉积研究

借助电子探针显微分析法,研究了非晶铜快离子导体CuI-Cu_2OP_2O_5-PbI_2系中的铜沉积,给出了铜计数率随时间的变化曲线,开始时铜沉积随着时间而增加,然后增加变得缓慢,最后趋于一极限值。实验发现,非晶铜快离子导体中的铜沉积规律与非晶银快离子导体中的银沉积规律相类似。文中同时给出了铜沉积区的显微成分像,X-射线面扫描像。样品中的铜离子可能以两种形式存在,一是与碘离子相结合,另一是以强的部分共价键与[PO_4]基团相结合,仅有前者对电导有贡献。     

新型核-多臂聚合物的合成和表征

合成了以超支化聚缩水甘油为核，聚氨酯剂聚物为臂的新型星形聚合物，并利用核磁共振、Raman光谱、差热分析、X射线衍射等手段对其结构和性能进行了表征．结果表明，该聚合物超支化核的支化度为0．54，核臂比为1：4，且无明显结晶，呈无定型态．由自旋晶格驰豫时间Tl的变化可知，星形聚合物局部分子链段更容易运动．这些性质都有利于星形聚合物在固体电解质方面的应用．     

模型接枝聚醚网络快离子导体的制备及导电性研究

采用聚环氧乙烷800单甲基丙烯酸酯与双甲基丙烯酸酯共聚，制备了网络链段长度 与支链长度相等的“模型接枝网络”。测量了其与LiCIO6络合物在不同温度下的电导率，研究了网络中支链含量与电导率的关系，从而提出了接枝网络中支链对离子传导的作用机制。     

一种新的微波合成技术在离子导体合成中的应用

应用微波合成技术合成了固相反应难于制备的离子导体，讨论了微波合成的条件及对产物的影响．     

MgClO_4—PEG聚合物电解质研究

制备出 MgClO_4—PEG 聚合物固体电装质膜,以该固体电解质膜组装了电池,测定了电池的某些性能。讨论了室温下电导率随盐,溶剂,Ag80组成的变化以及材料的稳定性。     

聚氨酯固体电解质的聚合物—离子相互作用及其导电作用

制备了一种结构类似于聚氨酯硬段的模型化合物,并以该模型化合物与聚氨酯和高氨酸钠盐复合,制备了一系列的聚氨酯型聚合物固体电解质,通过红外光谱和复阻抗谱分析方法对该体系的离子聚集形态、离子-聚合物相互作用进行了初步的探索,并对其离子导电性能进行了研究,结果表明,随着钠离子浓度的增加,钠离子优先与醚氧基发生络合,当其浓度达到较高水平后,转而主要与羰基发生络合;体系中盐浓度升高,自由离子和离子聚集体数目均有增加,该体系存在最佳盐程度,此时具有很高的离子导电性能,但电导率与温度关系不符合Arrhenius方程,硬段模型化合物的加入不利于体系的离子导电性能。     

固体氧化物燃料电池电解质用离子导体

固体氧化物燃料电池以其高的能量转换效率和清洁的发电而被广泛研究。其中电解质--离子导体材料是影响固体燃料电池的效率和热力学稳定性的关键。作为所期望的电解质材料应满足以下要求：（1）高的离子导电,（2）低的电子导电,（3）在使用条件-热力学稳定,（4）好的综合力学性能。在一些荧石相关结构和钙钛矿塑结构的氧化物中通过掺杂和取代形成氧空位可得到高的氧离子导电性。本文介绍了一些这类离子导体材料,并讨论了它们的特性。     

改性的聚氧化乙烯聚合物电解质的研究

本工作采用聚乙二醇４００和二氯甲烷为主要原材料合成新型固体聚合物电解质－亚甲基 连接聚氧化乙烯，所得的聚合物重均分子量大于１０～５ｇ／ｍｏｌ，室温下呈固态弹性体．ＤＳＣ实验表 明聚合物的玻璃化转变温度Ｔｇ＝－６１．２℃，结晶熔融温度Ｔｍ＝９℃．ＡＣ阻抗谱测得聚合物经 ＬｉＣＦ３ＳＯ３掺杂后在室温下的电导率σ＝６×１０～－５Ｓ／ｃｍ，与 ＰＥＯ－盐电解质相比较，提高了三个 数量级．     

高岭石和NaZr_2P_3O_（12）为基的矿物快离子导体

利用天然矿物高岭石为原料，采用高温固相应制备了Ｎａ１＋２ｘＡｌｘＺｒ２－ｘＳｉｘＰ３－ｘＯ１２系统的矿物快离子导体材料．Ｘ射线衍射表明，该材料具有Ｎａｓｉｃｏｎ型的骨架结构，２９８～６７３Ｋ离子电导率为００１～１ｍＳ／ｃｍ，激活能４０５３～５２１１ｋＪ／ｍｏｌ，当ｘ＝０５时呈现最高电导率，在６７３Ｋ时其电导率达到２５ｍＳ／ｃｍ，它的活化能为４０５３ｋＪ／ｍｏｌ     

固相配位化学合成稀土有机转光剂

研究了固相配位化学反应合成稀土＿β＿二酮类配合物有机转光剂,对固相配位化学反应氢氧化稀土＿有机配体体系和碳酸稀土＿有机配体体系进行了比较,研究了稀土元素La、Gd、Y对Eu发光中心的荧光增强作用,以及掺杂量与发光性能关系,用元素分析确定了所合成的稀土有机转光剂的化学组成。     

固相法合成甘氨酸亚铁络合物及其表征

以甘氨酸和硫酸亚铁铵为原料,采用固相研磨法和固相熔融法合成了甘氨酸亚铁络合物.固相研磨法合成的最佳条件为n甘氨酸∶n硫酸亚铁铵=2∶1(摩尔比),反应温度25℃,反应时间10 min,产率达94.8%.固相熔融法合成的最佳条件为n甘氨酸∶n硫酸亚铁铵=2∶1(摩尔比),反应温度75℃左右,反应时间2 min,产率达97.8%.用元素分析、IR、UV、差热-热重分析等手段对两种方法合成的络合物的结构和成分进行表征,确定其化学式为(NH2CH2COO)2Fe.2H2O.     

锂离子电池正极材料LiFe(MoO_4)_2的制备及其电化学性质

采用固相法合成纯相的LiFe(MoO4)2材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和超导量子干涉仪(SQUID)对其晶体结构及其磁学性质进行研究,并采用恒流充放电测试研究该材料在3.0~1.0V内的电化学性质.电化学测试表明,LiFe(MoO4)2作为正极材料具有良好的循环性能,稳定比容量为200mA·h/g,充放电效率为98.5%.     

Sm,Nd,Eu,Tb与Oxine配合物的固相合成和表征

研究了低热固相反应一步合成镧系的8-羟基喹啉（Oxine）配合物Sm（Oxine)3,Nd(Oxine)3,Eu(Oxine)3,Tb(Oxine)3，经元素分析、IR及XRD测定，确定了配合物的结构，并讨论了固相反应的机理。     

ZnC2O4·2H2O和CuC2O4·2H2O纳米晶的超声波固相化学反应合成与结构表征

在近室温下通过固相反应合成ZnC2 O4·2H2 O和CuC2 O4·2H2 O纳米超细化合物 ,用X射线粉末衍射 (XRD)和透射电子显微镜 (TEM)对其物相、晶粒形貌和晶粒大小进行了表征 .结果表明 ,所得产物为颗粒大小均匀、平均粒径分别为 30nm和 4 0nm左右的纳米粉体     

硅胶法铜离子印迹聚合物的制备及性能研究

本文描述了用N-3-（三甲氧基硅基）丙基乙二胺（TPED）和2-醛基吡啶在铜离子存在的条件下修饰硅胶表面从而创造出一种新的对铜离子具有较强吸附能力和选择性的铜离子印迹聚合物,同时研究了印迹聚合物对Cu^2＋的吸附性能。     

固体电解质Li_(1+2x+2y)Al_xMg_yTi_(2-x-y)Si_xP_(3-x)O_(12)系统的合成及导电性能的研究

以LiTi2(PO4)3为基,煤矸石为原料经高温固相反应(900℃)制得系列锂离子固体电解质Li1+2x+2yAlxMgyTi2-x-ySixP3-xO12(以下简称Ti-Mg-Lisicon).应用交流阻抗技术测定的电导率数据结果表明x=0.1,y=0.1的合成物室温电导率比较理想为1.30×10-4S/cm,而673 K时x=0.1,y=0.3的合成物的电导率最大,为2.60×10-2 S/cm。X射线衍射分析结果表明在x=0.1,y≤0.7x;=0.2y,≤0.6的组成范围内均得到空间群为R3c的合成物.     

聚丁二酸乙二酯-碘化钠络合物的导电性

考查了由聚丁二酸乙二酯(PES-2,4)和NaI形成的络合物结构和导电性的关系,发现NaI主要溶解在高分子的无定形区域;PES-2,4与NaI形成的络合物体系是半结晶的聚合物电解质,其结晶体的结构类似于纯PES-2,4。NaI的加入,使聚合物的玻璃化转变温度、结晶化转变温度均升高,而结晶度和结晶速度降低。电解质的导电率随NaI浓度变化而变化,NaI浓度高,其导电率高,当[NaI]/(链节单元]=1/4(摩尔浓度比)时,电解质的导电率可达10~■S/cm(90℃),其中无定形区的导电是主要的。导电率与温度的关系偏离阿累尼乌斯方程,伹也不完全符合WLF方程,导电行为不可简单地用它们来解释。     

2-甲基-4-硝基苯胺代二乙炔及其聚合物的合成研究

主要论述了MNA与MBD的合成方法与结构测定。应用新方法制备MNA化合物,副产物少,纯化简单,产率高。MBD二乙炔单体苯/乙醚混合溶剂中培育单晶,经热作用下的固态品相聚合制备高分子单晶,聚合过程存在诱导效应和自加速现象。上述化合物分子结构属于含给体基团与受体基团的π电子共轭体系。它们有着较大的非线性极化系数,在非线性光学应用中有广阔的前景。