稀土聚乙炔电池及其电化学

聚乙炔作为合成的有机金属具有极大的应用潜力。MacDiarmid等发现可用电化学方法对聚乙炔进行可逆掺杂,使其电导率达到金属的水平,而且聚乙炔本身具有一个由微纤维组成的网状结构,有很大的表面积(～60m~2/g),因此适合于作二次电池的电极。人们已在实验室制备了各种类型的聚乙炔电池,它们具有重量轻、能量密度高、功率密度大、可充电等特点,因而具有研究价值。沈之荃等曾应用稀土配合催化剂合成了高含量顺式的、热稳定性较高的和抗氧化稳定性的聚乙炔。本文报道稀土聚乙炔电池及其电化学的研究工作。结果表明:稀土聚乙炔电池的开路电压可达3.5V,短路电流达10mA,平均功率密度达160W/kg,具有进一步开发研究的前景。     

稀土聚乙炔电化学

本文研究了稀土聚乙炔在水溶液中进行电化学掺杂和化学掺杂,及稀土聚乙炔的电位;用掺杂后的稀土聚乙炔作为水溶液体系一次电池的阴极,以镁作阳极构成半塑料电池;并研究了以稀土聚乙炔作为有机电解质体系可再充式电池的阴极,以锂作阳极的化学电源的电性能。     

过渡金属膦酸酯新催化剂合成聚乙炔

聚乙炔是最有希望的导电高分子,目前己在开发应用于制造塑料电池、太阳能电池等。合成聚乙炔膜的主要催化剂有Ti(OC_4H_9)_4-Al(C_2H_5)_3催化剂,稀土络合催化剂及Co(NO_3)_2-NaBH_4等。本文报道新开发的周期表中第22号元素钛至第28号元素Ni的笫四周期过渡金属——Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni的膦酸酯盐与三烷基铝组成的新络合催化剂合成聚乙炔膜的特征。除镍外,这些催化剂都可以使乙炔在室温下聚合生成顺式含量50％以上、高结晶性、有金属光泽的银灰色聚乙炔膜。在实验范围内,各催化体系聚合活性次序如下:Fe>Ti,V>Cr>Mn>Co>Ni,并且表征了所制备的聚乙炔膜,这些新催化剂的开发为合成聚乙炔提供了方便和有利条件。     

三氯化铁掺杂的稀土聚乙炔

本文报道了顺式和反式稀土聚乙炔用三氯化铁硝基甲烷溶液的掺杂,高量掺杂顺式和反式稀土聚乙炔[CH(FeCl~4)~y]~x的电导率(σ)可分别达到446Ω^-^1.cm^-^1,并且电导率随时间衰减较慢,表明三氯化铁掺杂的稀土聚乙炔较稳定,低掺杂量聚乙炔红外光谱上900cm^-^1和1400cm^-^1处出现两个掺杂特征峰,掺杂量(y)小于0.02(摩尔分数)的样品顺磁共振谱上出现一窄一宽两峰.高掺杂聚乙炔的X-衍射峰变宽平;扫描电镜显示此掺杂量聚乙炔的形貌-微纤维素集结无明显变化.     

三氯化铁掺杂稀土聚乙炔的电性能

自从1981年A.Prón等人用三氯化铁掺杂钛系聚乙炔而得到高电导率掺杂聚乙炔以来,对此掺杂聚乙炔的低温电性能已作了一定的研究。不同作者所报道结果可分为两类:一类报道各种掺杂量聚乙炔的电导率均随温度降低而单调减少;另一类则观察到随温度的降低电导率约在200K时出现最大值(增加5%),接着电导率降低。新近我们报导了三氯化铁掺杂的稀土聚乙炔的基本特性。本文进一步对此掺杂稀土聚乙炔的低温电性能作了研究,观察到与上述两种情况相似但不完全相同的结果。     

碳纤维复合聚乙炔膜合成及其p-型电池的性能

聚乙炔(PA)膜作为电极材料实用化的主要困难在于稳定性较差.虽然对这一问题进行了不少研究,但至今成效不大.我们从提高聚乙炔膜的强度、导电性及整体电流分布出发,用冷等离子体方法首次合成了碳纤维复合聚乙炔膜.结构分析结果表明,在复合膜中碳纤维和聚乙炔形成了一定程度的接枝,其空气和热稳定性均高于纯PA膜.用这种膜构成的p-型电池具有较高的化学掺杂度,各项电性能均有所提高.     

乙炔在三异丙醇钕盐络合催化体系中的定向聚合

本文研究了乙炔在三异丙醇钕盐[Nd(O-i-Pr)_3]-三烷基铝(AIR_3)-第Ⅲ组份(Ⅲ)络合催化体系中定向聚合的规律。发现在所用稀土络合催化体系中,催化活性不仅与第Ⅲ组份(Ⅲ)添加量有关,而且与铝和钕的摩尔比[AlR_3/Nd(O-i-Pr)_3]有着密切的关系,每种添加剂各有其显示最佳添加效应的铝、钕摩尔比和添加量。同时发现,聚乙炔的顺式含量,除与温度有关外,亦符合上述规律。从而进一步提高了稀土络合催化体系的活性以及聚乙炔膜的顺式含量,在30～5℃制得了高顺式(90—99.5％)具有金属光泽的银色聚乙炔薄膜。此外,本文用红外光谱、顺磁共振、扫描电子显微镜、X衍射、热分析及电阻率、密度测定等对聚乙炔膜进行了表征。     

乙炔在钍配合物催化体系下的聚合

<正> 聚乙炔掺入杂质后,做为高分子导电材料已引起人们的极大关注。有关聚乙炔(下称PA)的合成、结构及性能测试,以及电池研究已有很多报道,其催化剂体系已有关于Ti、V、Cr、W、Fe、Mo、Ni和Co等过渡金属化合物,稀土化合物合成PA的报道。本文进行了应用重元素钍的高配合物[Th(P_(204))_8Cl_4]与三乙基铝组合作为催化剂、使乙炔在常温下定向聚合的研究,得到具有余属光泽银白色的PA,顺式含量为80％,并对PA薄     

MF~5(M=P,As,Sb)掺杂聚乙炔的能带结构和导电性能

本文采用EHMO晶体轨道方法计算了第五主族氟化物高掺杂聚乙炔的能带结构参数,肯定了六氟化物为聚乙炔的有效导电掺杂剂.在进一步比较PF~6,AsF~6和SbF~6掺杂聚乙炔能带结构的基础上,满意地解释了掺杂物电导率实验测定的次序:AsF~6>SbF~6～PF~6.最后,本文又从P,As,Sb 的电负性和原子半径的角度讨论了这一次序的起因     

四名国际编委进入《中国稀土学报》(中、英文版)编委会

根据《中国稀土学报》第四届常务编委会第一次会议精神 ,为进一步扩大中国稀土学报的影响 ,加快英文版的国际化进程 ,现有Ｂ櫣ｎｚｌｉＪ .Ｃ .Ｇ .教授等四位国际稀土界知名专家应邀进入编委会 ,他们的参与无疑会对《中国稀土学报》的长足发展注入新的动力 ,《中国稀土学报》(中、英文版 )将会在全体编委和广大作者的鼎力支持下不断进步。新增国际编委名单 :Ｂ櫣ｎｚｌｉＪ .Ｃ .Ｇ .教授　瑞士洛桑大学无机化学与分析化学研究所ＴｈｏｍｐｓｏｎＬ .Ｃ .教授　美国明尼苏达大学化学系ＡｄａｃｈｉＧ .教授　日本大阪大学应用化学系Ｂｉｎ…     

新的铁盐体系催化合成聚乙炔

本文发现并研究了三种乙炔定向聚合的新催化剂--环烷酸和膦酸酯铁盐与三烷基铝组成的配位络合催化剂.对所得的聚乙炔进行了IR、ESR、X-射线衍射、SEM、TEM、电阻率及元素分析等表征。结果表明,新催化剂具有聚合活性高,定向性好,可直接成膜等特点。同时发现Fe(P507)₃催化所得聚乙炔有单晶衍射特征。此外,对聚乙炔膜的电化学及电池性能也进行了研究。     

与《一个新的一点法测定特性粘数方程》一文商榷

<正> 编委: 《高分子通讯》1979年第2期刊登的《一个新的一点法测定特性粘数方程》一文,我觉得该文有一些问题值得提出来,与作者和读者商榷. 一、粘度方程式(1)与(4)中的斜率常数,     

《化学通报》属于何级刊物

编辑同志:贵刊1991年第1期第6页“介绍科学出版社化学方面的几种期刊”一文中说:“《化学通报》…是中国化学会和中科院化学所合办的中级学术期刊”;而63页“征稿简则”中则说:“《化学通报》是中国化学会主办的综合性化学学术刊物”。也就是说,关于贵刊的主办     

纳米La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ阴极粉体的溶液燃烧法合成与性能表征

采用硝酸盐-甘氨酸溶液燃烧法合成了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-?啄(LSCF)前驱粉体, 通过XRD、BET、FESEM及激光粒度仪等手段对粉体进行表征. 结果表明, 所合成的LSCF粉体为纯钙钛矿结构, 具有高达22.9 m2·g-1的比表面积, 粒度均匀, 平均颗粒尺寸为175 nm. 非等温烧结实验表明该粉体具有良好的低温烧结活性. 在阳极NiO-YSZ(氧化钇稳定氧化锆)负载的电解质YSZ上, 于800 ℃烧结制备LSCF阴极组成的单元电池Ni-YSZ/YSZ/LSCF, 在700 ℃下以H2作燃料时具有良好的电池性能, 最大功率密度为0.97 W·cm-2, 在0.7 V时的功率密度约达到0.83 W·cm-2. 这种无中间缓冲层的低温制备LSCF阴极方法, 简化了电池结构及其制备过程, 同时提高了电池的性能.     

与吴征铠同志商榷一个电极问题

在化学通报1957年1月号第29页上,吴征铠同志所作“电化学教学中的几个问题”一文中第四节“关于电池的电动势来源问题”下面写着:“在电池中因为在负极上进行氧化作用,而正极上进行还原作用。我们知道氧化作用是可以理解为获得电子,而还原作用是放出电子,在普通化学变化中,氧化物直接从还原物那里获得电子,就没有电流发生。在电池中还原物(负极)经过电池外的导体将电子递给氧化物(正极),而在电池中将多余的电荷由电池中的离子传给负极。”     

欢迎向《中国稀土学报》(双月刊)中、英文版投稿

《中国稀土学报》是由中国稀土学会主办、北京有色金属研究总院承办、北京大学协办的综合性学术刊物 ,创刊于 1 983年 ,从 1 990年开始以中、英文两种版本向国内外公开发行 ,并将于 2 0 0 1年改为双月刊。由中科院院士、北京大学教授徐光宪先生任主编。《中国稀土学报》报道的主要内容有稀土化学与湿法冶金 ;稀土金属学与火法冶金 ;稀土新材料 ;稀土固体物理与固体化学 ;稀土应用研究 ;稀土分析检测 ;稀土地质、矿物和选矿等。《中国稀土学报》位居 1 997年中国自然科学核心期刊影响因子第 64位 ,化学类核心期刊第六位。并被美国“ＳＣＩ”…     

非对称混合电池/混合电容器*

非对称混合电池/混合电容器（asymmetric hybrid electrochemical cell/capacitor, AHEC）的发展源于电动汽车、电子存储设备、家用电气、航天航空设备等对高能量密度和高功率密度储能装置的需求。AHEC具有较长的循环寿命、较低的自放电性能和高于电池的功率密度、高于电容器的能量密度。本文对非对称电池/电容器的发展历史做了简短的介绍,重点讨论了研究现状和存在的问题,并对今后的发展方向进行了评述。     

读者来信

正第一,本刊2016年第4期第35-37页中的"硫酸亚铁胺"应该是"硫酸亚铁铵"。第二,本刊2016年第4期第29-31页《硫酸四氨合铜制备实验的改进与探究》,作者提到CuSO4溶液的浓度达到2.86mol/L,还写到:"称0.500 0g的CuSO4·5H2O粉末,溶于1.0mL蒸馏水中,配制成2.0mol/L的CuSO4溶液。"问题是:(1)称量时精确到0.500 0g是很难的,对于本实验也没有必要;(2)按照溶解度数据,室温下不能配制到2.0mol/L以上的CuSO4溶液。第三,本刊2016年第8期第78-81页《同一个化学方程式可能有无数种配平结果》,作者通过元素     

《中国稀土学报》常务编委会在北京召开

《中国稀土学报》常务编委会1985年度会议于1985年7月25日在北京召开。出席会议的有:《中国稀土学报》的常务编委,中国稀土学会、北京有色金属研究总院、《稀有金属》编辑部的代表以及《中国稀土学报》编辑部全体成员。 会议听取了《学报》编辑部一年来的工作汇报。经过两年试刊,《中国稀土学报》自1985年开始以季刊出版,增辟了中英文对照的《中国稀土文献索引》栏目,1985年发行量比1984年     

空气自呼吸式直接甲醇燃料电池的环境适应性研究

针对空气自呼吸式(Air breathing)直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cell,DMFC)阴极直接暴露在空气中的特性,重点研究了不同空气环境条件下例如湿度、温度等因素对电池性能的影响.结果表明,DMFC对环境湿度的变化并不敏感,这是由于阳极侧甲醇溶液中水的渗透使得质子交换膜和阴极一直保持相对稳定的水含量.又从可视化方法发现,反应生成的水在阴极大部分以液态形式存在,靠重力的因素排出电池,这对阴极集流板的结构设计具有重要的指导作用.此外,环境温度对电池性能具有明显的作用.环境温度为40℃时,单电池的最大功率密度接近30 mW.cm-2,是10℃时电池功率密度的3倍.