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.     

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：     

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…     

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-…     

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.     

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-溶剂和离子-离子相互作用的谱学研究VI. 锂离子在碳酸丙烯酯中溶剂化数的计算

锂离子在锂电池电解质溶液中的溶剂化结构对于锂离子在电极上的嵌入具有重要的影响 .振动光谱技术不仅可以从溶剂分子的光谱变化得出有关离子—溶剂相互作用的信息 ,还可以计算溶剂化层内溶剂分子的数目 ,即溶剂化数 (ｓｏｌｖａｔｉｏｎｎｕｍｂｅｒ) .1　实　验本实验所用ＬｉＣｌＯ4 和碳酸丙烯酯 (ＰＣ)均按标准方法提纯 ,红外光谱由美国Ｂｉｏ ＲａｄＦＴ4 0红外光谱仪测定 .实验数据处理使用Ｗｉｎ ＩＲ软件进行 ,谱带拟合选用Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｌｏｒｅｎｔｚｉａｎ函数 .2　结果与讨论当在ＰＣ中加入高氯酸锂后 ,由于锂离子与ＰＣ的…     

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…     

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.     

锂电池电解质溶液的体积性质研究 I.锂盐+PC+共溶剂

有机电液的选择和优化是开发锂电池的关键技术之一 ,而了解电解液中微观粒子间的相互作用是从根本上解决这一问题的基础 .体积性质是溶液研究中十分敏感和精确的方法 ,对理解锂电池电解质溶液中微观离子的相互作用具有重要意义 .本文研究了在 2 98.1 5Ｋ ,锂盐 (ＬｉＣｌＯ4和ＬｉＢｒ)在碳酸丙烯脂 (ＰＣ) +共溶剂 (Ｎ ,Ｎ二甲基甲酰胺 (ＤＭＦ) ,乙腈 (ＡＮ) ,四氢呋喃 (ＴＨＦ)和甲酸甲脂 (ＭＦ) )的混合溶剂中的体积行为 ,根据定标粒子理论[1 ] 计算了电解质与溶剂的相互作用体积 ,分析了电解质—溶剂相互作用的体积效应 ,并应用离子的…     

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.     

聚1-乙烯基-3-氨丙基咪唑四氟硼酸盐离子液体膜增敏检测丁羟基茴香醚

成功合成了1-乙烯基-3-氨丙基咪唑四氟硼酸盐,采用核磁共振氢谱、红外光谱和紫外光谱对其结构进行表征.以1-乙烯基-3-氨丙基咪唑四氟硼酸盐离子液体为功能单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵和四甲基乙二胺为引发剂,经自由基引发聚合在玻碳电极表面制备聚离子液体膜修饰电极.采用伏安法研究了丁羟基茴香醚在该聚离子液体膜修饰电极表面的电化学行为.结果表明,聚离子液体膜能增强其电化学响应.在优化条件下,氧化峰峰电流与丁羟基茴香醚浓度在1.0×10~(-8)~1.0×10~(-5)mol/L范围内呈线性关系,检出限为8.8×10~(-9)mol/L(R_(SN)=3).     

Na+在基于乙腈混合溶剂中的优先溶剂化

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．光谱技术可以通过谱带的变化从分子层次研究溶液中离子-离子、离子-分子的相互作用,成为探讨溶液结构的有效方法之一．本利用拉曼光谱技术研究了NaBF4在基于乙腈(AN)的二元混合溶液中的优先溶剂化现象,并根据量子化学的计算结果和授体数的大小进行了解释．     

离子液体处理对煤微观活性结构的影响

利用X线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和红外光谱(FTIR)研究离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIm]BF4)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm]BF4)对煤中微观活性结构的溶解破坏作用.研究结果表明:离子液体处理煤中的矿物质质量分数降低,芳香层片直径减小,说明离子液体能够溶解除去煤中部分无机矿物质,并对微晶结构的脂族侧链有溶解破坏作用;[BMIm]BF4处理煤的结构有序程度提高,侧链支链等无序结构减少;离子液体处理煤中活性较高的羟基、醚氧键含氧类官能团和甲基、亚甲基脂肪烃类官能团的总体质量分数降低,芳环类C-H基团和C=C基团的活性也减弱.[BMIm]BF4对煤中各类微观活性结构的溶解破坏作用要明显强于[EMIm]BF4的破坏作用.     

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.     

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／     

离子液体双水相中茜素红S与牛血清白蛋白作用研究

在离子液体四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑(fBrnim]BF4)和NaH2PO4形成的双水相体系中,研究茜素红S(ARS)与牛血清白蛋白(BSA)生成复合物光谱行为和溶液酸度,盐浓度,离子液体用量,共存物质等对体系复合物测定影响.离子液体用量1.5 mL,磷酸二氢钠2.0 g,ARS 1.0 mL,蛋白质溶液1.0 mL,pH 6时ARS与BSA复合物吸光度较大.离子液相中复合物最大吸收波长位于531 nm,比单纯ARS红移109 nm;摩尔吸光系数(ε)为2.32×104L·mol-1·cm-1.用加入不同类型表面活性剂方法,初步探讨了ARS与BSA之间的作用机理.使用后的离子液体经过简单处理可以重复使用.     

在离子液体中合成淀粉基絮凝剂的研究

以淀粉和丙烯酰胺为原料,在离子液体氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑中通过接枝共聚反应合成了丙烯酰胺-淀粉絮凝剂.研究了淀粉在离子液体和水中溶解情况的差异.通过傅立叶变换红外光谱证实了丙烯酰胺与淀粉分子发生了接枝共聚反应.考察了丙烯酰胺与淀粉的质量之比、引发剂用量、反应温度和时间对接枝共聚反应的影响.比较了在离子液体和水中合成得到的絮凝剂在高岭土悬浊液中的絮凝能力.     

酸离子液体在生物柴油酯交换反应中的催化活性

合成四类不同含氮官能团及不同阴离子的Brфnsted酸离子液体,用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、热重分析(TG/DTA)等表征方法对其进行表征.在此基础上,研究三油酸甘油酯和甲醇的酯交换反应,考查离子液体种类对酯交换反应的催化能力.结果表明:离子液体催化剂的活性与其含氮官能团结构和阴离子酸强度以及酸量有关.通过阴阳离子共同作用,将阴离子为HSO4-和H2PO4-的吡啶类和甲基吡啶类离子液体结合使用,既能使反应快速进行又可以得到较高的甲酯收率.     

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.