聚合物复合膜的制备及吸液性能

由聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）制成的单层或多层微孔膜（PP，PP／PE／PP）具有良好的机械强度，且具备自关闭功能，已被广泛用作液态锂离子电池的隔膜，但PP，PP／PE／PP等微孔膜表面能低，难与塑料电极真正复合为一体，不能直接用于聚合物锂离子电池。因此在PP，PP／PE／PP等微孔膜表面涂敷一层具有黏结性质的过渡薄膜，兼顾两种材料的优点，有助于提高机械强度和将电极粘结起来的黏结力。聚合物复合膜是一种具有3层结构的复合膜，由两外层膜及中间膜组成。正丁醇不溶胀PVDF—HFP，可以丁醇为介质来测量复合膜的吸液率，该数据可作为膜孔率高低的判据，也可用于粗略判断膜电导率高低。     

锂离子电池相关材料的Raman光谱学研究

锂离子电池是目前综合性能最好的可充电池。本文总结我们实验室用Raman光谱学研究锂离子电池相关材料的一些结果 ,包括聚合物电解质的微结构和离子输运机制 ,低温热解碳负极材料的结构表征和锂离子在其中的嵌入 /脱出机理 ,元素替代引起正极材料LiMn2 O4的结构变化以及在充放电过程中电极 /电解质界面形成的钝化层的性质及其对电池性能的影响     

锂离子电池用具有分级三维离子电子混合导电网络结构的纳微复合电极材料

文章评述了分级三维离子电子混合导电网络结构和具有该结构的纳微复合电极材料在锂离子电池中的应用等方面的最新研究工作进展.首先介绍了纳微复合电极结构相关概念及其优缺点,然后列举了一些运用此概念设计并构筑出的电极材料实例.研究证明,此新型电极结构能够大幅提高锂离子电池电极材料的储锂性能,并且该结构设计还可推广到其他电化学储能...     

用超声化学法制备有机包覆纳米银

纳米级银粉，以其纳米尺寸所赋予的独特性能，可广泛应用于催化剂材料、电池电极材料、低温材料和导电浆料，探索纳米银粉的制备方法具有重要的意义。2004年，通过超声化学法，在乙二醇介质中、以硝酸银为原料制备出了有机包覆的纳米银。产物用X射线光电子能谱仪（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和红外光谱等进行了检测。     

锂离子电池电极材料的第一性原理研究进展

文章综述了第一性原理计算在锂离子电池电极材料模拟与设计方面的研究进展.电极材料的研究包括电极材料的电子结构和电子导电性的研究,嵌锂电位、锂离子输运特性、嵌锂过程中局部结构弛豫与相变以及材料表面特性研究等方面,第一性原理计算在上述诸方面的研究都取得了一定的进展.这些理论上的研究成果,可以帮助人们加深对材料性能与机理的理解,同时对材料的设计也具有指导意义.     

尖晶石LiMn2O4及其衍生物的电化学阻抗特性

尖晶石LiMn2O4(以下简称LMO)是锂离子电池正极材料之一，具有价格低廉，资源丰富的特点。锂离子电池的充放电过程实际上是锂离子从正极脱嵌、再嵌入正极的过程。因此Li^ 在正负极材料及电解液中的扩散性能影响着电池的电性能，通过其电化学阻抗谱可得出锂离子的扩散系数及电导率等参数。     

石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用

正1.引言化石能源日益短缺的危机使得可再生能源和能量存储技术受到广泛关注。基于在能量存储方面的优异表现,锂离子电池被认为是极具发展前景的电化学储能体系之一,其在民用、国防和航空航天等领域显示出强大的应用潜力。锂离子电池又称摇椅电池,其储放能过程如图1所示。锂离子电池的性能主要受到电极材料、电解质和器件组装技术等因素的制约,而正负极材料是决定电池性能的关键所在。现阶段研究的负极材料,依据电极反应的机理来划分,主要有嵌入型、合金反应型以及转换反应型三大类。然而由于三种类型电极材料的固有缺点如理论     

锂离子电池电极材料原子尺度结构表征

材料显微结构与性能之间的关联是材料科学领域的基本问题。球差校正透射电子显微镜的成功问世为表征材料原子尺度精细结构、揭示材料结构和性能的关系提供了重要机遇。文章主要从作者自身的研究工作出发,综述了原子分辨球差校正扫描透射成像技术在研究锂离子电池电极材料不同电化学状态下的表/界面结构及其反应机理方面的应用,探讨了电极材料原子尺度结构与性能之间的内在联系。     

Li电池原材料的穆斯堡尔谱及分析

穆斯堡尔效应的发现与X射线衍射和电子显微技术的发现具有同样重要的意义。它的能量分辨率极高,能够清晰地观察到原子核能级的跃迁。锂离子电池因其高工作电压和高能量密度广泛应用于便携式电子产品、电动工具和电动汽车等领域。电极材料是决定锂离子电池性能的重要因素之一。相对于负极材料,正极材料研究遇到更多的挑战,如高电压窗口、高比容量、良好的倍率性能、循环寿命、价廉和安全性等。但是,随着锂离子电池应用领域的不断拓宽,迫切需要研制新型的电极材料来满足日益增长的应用需求。以FeSO_4·H_2O和LiF为原料,用离子液体EMI-TFSI作反应媒介,300℃反应5 h得到产品。并通过穆斯堡尔谱仪测量并分析样品的成分。     

纳米储锂材料和锂离子电池

简单综述了锂离子电池的基本原理和发展现状，对中国科学院物理研究所固体离子学课题组在纳米储锂材料方面的研究进展做了介绍。用HRTEM等手段研究了纳米SnO、纳米Si以及纳米SnSb合金在Li入脱嵌过程中结构的变化。着重介绍了一种具有纳米微孔的球形硬碳材料和纳米SnSb合金钉扎的复合负极材料，在高功率密度和高能量密度锂离子电池方面具有广阔应用前景。     

柔性透明导电薄膜(ITO)简介

柔性透明导电薄膜（ＩＴＯ）是一种新型半导体材料，目前主要依赖进口，但价格昂贵，国内生产厂家较少．深圳市北庆薄膜技术有限公司经多年研制、开发，形成了年生产５０，０００Ｍ透明导电膜（ＩＴＯ），产品质量完全可以替代同类进口产品．北庆公司所生产的导电膜具有重量轻、体薄、导电性能好、透过率高、耐冲击、可弯曲、可任意冲裁加工等优点，该产品可以用作光电子器件的透明电极、电磁静电屏蔽的透明视窗、观察窗以及防霜加热膜，还可以用在特殊要求的透明器件上作防静电包装，在某些方面它可以取代导电玻璃，并且可以开拓许多导电玻…     

电动汽车与锂离子电池

文章简要介绍了混合动力汽车、插电式混合动力汽车、纯电动汽车和锂离子动力电池及其关键材料。发展电动汽车可以大幅度降低人们对石油的依赖和改善城市空气质量。锂离子电池性能优越,为电动汽车的发展提供了支撑。近期,新一代锂离子动力电池正极材料即将走向应用,可使电动汽车里程增加一倍,材料选择和电池设计及制造工艺与电池储存能量、寿命、安全等密切相关,尊道而重德,可做出“好”电池。     

离子液体凝胶聚合物电解质PP13TFSI-LiTFSI-P(VdF-HFP)的电化学性能 (cited: 1)

采用溶液浇铸法将N-甲基-N-丙基哌啶二(三氟甲基磺)亚胺(PP13TFSI)、二(三氟甲基磺)亚胺锂与偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VdF-HFP))混合制备离子液体凝胶聚合物电解质(ILGPEs). 通过扫描电子显微镜观察发现,这种离子液体凝胶聚合物电解质由于液体相的均匀分布而具有疏松的结构. 采用电化学阻抗、计时电流法、线性扫描伏安法测试了电解质的离子电导率、锂离子迁移数和电化学窗口. 室温下离子液体凝胶聚合物电解质的离子电导率和锂离子迁移数分别是0.79 mS/cm和0.71,电化学窗口为0～5.1 Vvs. Li⁺/Li. 电池性能测试表明,这种离子液体凝胶聚合物电解质在Li/LiFePO₄电池中是稳定的,放电容量在30、75和150mA/g倍率下分别为135、117和100 mAh/g,电池经100个循环后容量保持在100%而几乎没有衰减.     

结合静电喷雾技术与浸渍法制备的固体氧化物燃料电池阴极

使用浸渍法制备具有纳米催化粒子的固体氧化物燃料电池电极可以提高电池性能。结合静电喷雾技术以及浸渍法制备的Sm0.2Ce0.8O2-δ（SDC）La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ（LSCF）浸渍阴极。对于静电喷雾技术中沉积温度对于薄膜形貌的影响做了讨论。阻抗谱研究表明,以300℃下沉积制得的薄膜为骨架的阴极具有最小的极化阻抗,在650、700、750、800℃分别为0.484、0.077、0.034、0.022Ω.cm2。以这种电极为阴极并以稳定的氧化锆为电解质的单电池在750℃时最大功率密度为254mW/cm。     

卤素掺杂PMP低密度泡沫材料的研制

在ICF实验研究中，聚4-甲基-1-戊烯（PMP）因只包含C、H两种元素，且泡沫容易加工成型，因而在ICF物理实验中得到了广泛的应用。近年来随着强激光技术的发展，在实验室中利用激光与黑腔靶耦合产生的辐射场开展辐射输运实验研究已成为可能。在辐射输运过程中，输运介质的性质影响着辐射传输的过程。若在腔内泡沫材料中掺入一定量的中、高原子序数亿l介质可以在输运介质热容量变化不大的同时大为降低泡沫中的Rosseland平均自由程，从而提高其辐射传输光学厚度。因此，进行掺杂聚合物低密度泡沫材料的研制具有重要的意义。本年度主要开展了卤素掺杂PMP低密度泡沫材料的研制工作，六氯苯和六溴苯具备溶剂（均四甲苯／萘）的良好相溶性及较高的卤素原子含量，以六氯苯和六溴苯为掺杂单体，PMP为泡沫骨架材料，利用热诱导倒相法制备出最大质量分数为58．91％的卤素掺杂低密度泡沫材料。     

石墨烯在超级电容器中的应用

正1.引言超级电容器是一种介于传统电容器和二次电池之间的新型电化学储能元件,它拥有功率密度高、充放电速率快、环境友好、温度特性好及使用寿命长等优点(表1),已在备用电源系统、便携式电子设备和电动汽车领域有广泛的应用。众所周知,电极材料是超级电容器的关键所在,它决定着电容器的主要性能指标,如能量密度、功率密度和循环稳定性等,所以制备合成具有优异性能的电极材料成为超级电容器研究的核心课题。目前,超级电容器的电极材料主要可以分为三类:碳基材料、过渡金属化合物和导电聚合物如图1     

广义平面应变锂离子电池柱形梯度材料颗粒电极中扩散诱导应力分析

柱形梯度材料是最有潜力的锂离子电池电极之一. 为了研究恒压充电过程中柱形梯度材料颗粒电极下力学机理, 以Li_1.2(Mn_0.62Ni_0.38)_0.8O₂为例, 讨论弹性模量、扩散系数和偏摩尔体积三个重要材料参数对应力场影响. 并推导出非均匀柱形颗粒电极的扩散方程和力学方程. 结果表明, 柱形梯度材料纳米电极, 沿着半径方向Mn 的材料组分升高Ni 的材料组分降低, 其材料结构有利于降低最大径向应力和环向拉应力, 有效地避免电极的力学失效现象. 并根据计算结果, 对梯度材料电极提出材料结构优化建议.     

室温钠离子电池材料及器件研究进展

在众多电化学储能技术中,室温钠离子电池除具有能量密度高、循环寿命长的特点外,还具有其他电池体系所不具有的资源丰富和成本低廉的优势,是一种较理想的规模储能电池体系.中国科学院物理研究所自2011年以来致力于低成本、安全环保的钠离子电池技术的研发,在正、负极材料和电解质材料开发中取得了多项原创性的研究成果,并研制出Ah级钠离子软包电池.例如,首次发现Cu~(2+)/Cu~(3+)氧化还原电对高度可逆并设计了Na-Cu-Fe-Mn-O基低成本层状氧化物正极材料;首次通过简单的一步碳化法制备出性价比高的无烟煤基负极材料;首次将一种新型的钠盐NaFSI应用于碳酸酯非水电解质以大幅度提升电极材料的性能等.本文综述了物理所在钠离子电池材料及器件研究中所取得的重要进展和突破,期待经过进一步不懈地努力为实现钠离子电池的产业化做出重要贡献.     

热刺激放电技术在极化聚合物材料研究中的应用

从热刺激放电技术基本原理出发，讨论了极化聚合物材料热刺激电流的基本特性，并根据文献中报道的实验结果，针对极化聚合物材料研究中的一些热点问题（如极性生色团分子的聚向驰豫机制、极化后的物理老化、键合型材料稳定性增强机制等）介绍了热刺激放电技术的应用。     

氟阴离子掺杂对NaMgH3储氢性能影响的第一性原理研究

化学氢化物NaMgH₃由于具有较高的氢质量和体积密度而被认为是颇具开发潜力的贮氢材料之一.文中采用基于密度泛函理论（DFT）的平面波赝势（PW-PP）方法,初步探讨了氟阴离子影响NaMgH₃放氢性能的机理.计算结果表明,氟取代氢化物中的部分氢导致了氢化物形成焓及反应焓的降低,改善了体系的热力学性能,有利于氢化物的放氢. 关键词： 储氢材料 氟掺杂 形成焓 反应焓