以PS-b-P2VP为模板剂诱导调控聚苯胺形貌、尺寸及电化学性能

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合（RAFT）法合成了具有pH响应性的两亲嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚（2-乙烯基吡啶）（PS₁₀₁-b-P2VP₇₀），并以其胶束为"模板"，通过氧化聚合制备聚苯胺（PANI）.通过调节PS₁₀₁-b-P2VP₇₀胶束溶液的pH值，探究PANI颗粒形貌的可控调节及颗粒尺寸与PANI电化学性能之间的关系.利用凝胶渗透色谱（SEC）和核磁共振氢谱（¹H NMR）确定了PS₁₀₁-b-P2VP₇₀的分子量分布及结构；利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、透射电子显微镜（TEM）、粒度测试、循环伏安（CV）、计时电位（Chronopotentio-metry）及交流阻抗谱（EIS）对PANI结构、形貌和电化学性能进行了表征.结果表明"模板"法合成的PANI形貌尺寸得到了很好的控制，在pH ≤ 4时其尺寸随pH值的增加而减小；当pH=5时，模板剂中P2VP段疏水性的明显增大导致其胶束颗粒聚集为尺寸较大的聚集体，并使其诱导的PANI颗粒平均粒径显著增大；当pH=4时PANI颗粒在溶液中的平均粒径为141 nm，呈"串状"形貌且分散性最好.PANI具有快速充放电能力和良好的赝电容特性，随颗粒尺寸减小样品电化学性能增强.pH=4时样品电化学活性最好，循环伏安曲线面积最大，放电比容量最高，在电流密度为1 A/g时，其放电比容量可达1411.88 F/g，且该样品阻抗值最小.     

丙烯在ZSM-5沸石上齐聚反应的研究 Ⅰ. 模板剂用量对丙烯齐聚反应的影响

考察了不同正丁胺（NBA）模板剂用量合成ZSM-5沸石的物化特性和催化性能。采用XRD、SEM、NH3-TPD和BET等手段对合成样品的物化特性进行了表征。结果表明，模板剂与SiO2摩尔比在0.67～0.22时合成的ZSM-5沸石结晶度高于90%；随着模板剂用量的减少，ZSM-5沸石的平均粒径减小，强酸量也存在相同的趋势。丙烯齐聚反应评价结果显示,模板剂用量对合成ZSM-5沸石的催化活性有显著影响，模板剂与SiO2摩尔比在0.67～0.45之间合成的沸石催化性能较好。     

pH值对水热法制备的Bi4Ti3O12晶体光催化活性的影响

采用无助剂、非模板的水热法可控制备Bi4Ti3O12（BIT）晶体．通过调节反应物的pH值可以选择性地获得BIT纳米球、纳米带和纳米片．通过对不同pH值制备的样品的结构分析研究了这些不同形貌的形成机制．pH值为1制备的IT样品在可见光下光催化活性最高．基于不同pH值制备的BIT样品的形状、尺寸和局部结构振动分析了光催化活性不同的原因。     

模板剂对全硅MCM-41介孔分子筛结构的影响

分别采用十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三乙基溴化铵作为模板剂,硅溶胶为硅源,用水热晶化法在碱性（NaOH）介质中合成了MCM-41介孔分子筛样品.通过XRD、N2吸附-脱附、TG-DTA、IR等测试手段对这两种样品进行了对比表征分析.考察了两种不同模板剂对其晶体结构、比表面及孔径大小的影响.实验结果表明,相对于十六烷基三甲基溴化铵做模板剂,采用大头基的十六烷基三乙基溴化铵可以合成较大孔径和孔容（分别为4.72 nm和1.14 cm3•g-1）的MCM-41介孔分子筛,而且具有较窄的孔径分布,因此对于合成大孔径的介孔分子筛MCM-41,十六烷基三乙基溴化铵是一种很好的模板剂.     

有序介孔磷酸钛锂离子电池正极材料制备及电化学性能

选用合适模板剂由溶胶凝胶法合成高度有序介孔结构的磷酸钛正极材料.研究煅烧温度对材料孔结构及材料的电化学性能的影响,合成样品的结构形貌和比表面分别用XRD、BET、TEM及元素分析仪表征.充放电测试结果表明,该介孔结构正极材料表现出优越的电化学性能,以150 mA/g充放电,首次放电容量高达94 mAh/g,而不含模板剂无孔结构的材料放电容量仅37 mAh/g.     

模板剂对SAPO-11的物化及异构性能的影响

采用水热合成法,以二正丙胺（DPA）和二异丙胺（DIPA）混合物为模板剂合成SAPO-11分子筛,考察了模板剂用量和混合模板剂中DPA和DIPA配比对所得产物的影响,并通过XRD、N2吸附、NH3 TPD和29Si MAS NMR等手段对样品进行了表征。结果表明,改变模板剂用量和配比不仅可以调节SAPO-11结晶度,还会改变Si在分子筛骨架上的分布,从而调节SAPO 11的酸性。当模板剂用量比为1.5,模板剂中DPA的质量分数为66％时,样品的Si区面积最小,Si（n Al）（0 < n < 4）结构最多。因此,分子筛酸性和对正十四烷异构活性也最高。     

混合模板法制备螺旋纳米结构二氧化硅

用凝胶剂高氯酸环（L-11-（N-甲基咪唑）十一烷基天冬酰胺-L-苯丙酰胺）（11mim ClO4）和十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）作模板剂,经溶胶-凝胶过程,制备纳米结构二氧化硅．使用冷场发射扫描电镜（FESEM）,表征了多种反应条件下样品的形貌和表面结构．结果表明,通过调节CTAC和凝胶剂的质量比,可以得到螺旋介孔二氧化硅纳米纤维,其长度为数百纳米,孔径为3．0nm．     

丙烯在ZSM-5沸石上齐聚反应的研究Ⅰ. 模板剂用量对丙烯齐聚反应的影响

考察了不同正丁胺(NBA)模板剂用量合成ZSM-5沸石的物化特性和催化性能.采用XRD、SEM、NH3-TPD和BET等手段对合成样品的物化特性进行了表征.结果表明,模板剂与SiO2摩尔比在0.67～0.22时合成的ZSM-5沸石结晶度高于90%;随着模板剂用量的减少,ZSM-5沸石的平均粒径减小,强酸量也存在相同的趋势.丙烯齐聚反应评价结果显示,模板剂用量对合成ZSM-5沸石的催化活性有显著影响,模板剂与SiO2摩尔比在0.67～0.45之间合成的沸石催化性能较好.     

MnO_2/聚苯胺复合材料的电化学电容

以P123为模板剂,软模板法制备出纳米MnO2.酸性条件下引入苯胺并聚合,得到了MnO2/聚苯胺复合材料.X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR),扫描电子显微镜(SEM)表征观察样品的结构、形貌.循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等测试MnO2/聚苯胺电极的电化学性能.结果表明:引入苯胺改变了样品纳米MnO2的形貌.MnO2/聚苯胺电极比容量高达190.8F·g-1,500次循环电极比容量仅衰减4.7%,库仑效率均保持在97%以上.     

溶剂散逸自组装法制备具有电致收缩性能的聚苯胺/聚氨酯凹透镜阵列

以水珠为模板,采用溶剂散逸自组装法制备了表面具有特殊形貌的有序多孔膜. 以此多孔膜为模板制备了聚苯胺/聚氨酯（PANI/PU）的凹透镜阵列. 采用红外光谱（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）对界面聚合得到的PANI/PU纳米复合物的结构和凹透镜阵列的形貌进行了表征,研究了不同合成条件对纳米复合物导电性能的影响,并对PANI/PU凹透镜阵列的电学和光学性能进行了研究. 结果表明,PANI/PU凹透镜阵列同时具有导电性、电致收缩性和光衍射性质;其收缩率与外加电压成反比,而透光率与收缩率成正比.     

石墨烯掺杂LiFePO4电极材料的合成及其电化学性能

采用水热辅助法合成石墨烯改性的LiFePO4多孔微球电极材料.并对材料进行了X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,充放电等表征.从结果可以看出在2 mol·L-1LiNO3电解液体系中单纯包碳的LiFePO4微球在1C、50C倍率时的比容量分别为137、64 mAh·g-1,而石墨烯改性的LiFePO4微球的比容量分别为141、105 mAh·g-1,表现出较好的倍率特性.恒流循环充放电测试60次后两种材料容量保持率分别为70.2％、83.7％.说明掺杂石墨烯构成的三维导电网络能明显改善LiFePO4的电化学性能.     

机械活化辅助多元醇法合成锂离子正极材料LiFePO4

以LiH2PO4和还原铁粉为原料,通过机械液相活化法获得了棒状形貌的[Fe3(PO4)2·8H2O+Li3PO4]前驱体,然后在三甘醇(TEG)介质中采用多元醇工艺制备了LiFePO4材料.为提高其电导率,以聚乙烯醇(PVA)为碳源,对纯相LiFePO4进行碳包覆改性.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、恒电流充放电和电化学阻抗谱(EIS)等测试方法对制备的材料进行了表征.结果表明:采用机械活化辅助多元醇法可在低温下合成结晶良好的LiFePO4,碳包覆改性的LiFePO4/C材料导电性能得到改善,电荷转移阻抗减小,1C、2C倍率下放电容比量分别为139.8、129.5mAh·g-1,具有良好的倍率性能和循环稳定性.     

磷酸铁锂离子电池正极材料掺碳纳米管的研究

应用球磨法于LiFePO4掺杂多壁碳纳米管,制成LiFePO4/MWCNTs复合电极,然后以其组装成锂离子电池.研究不同比例掺杂多壁碳纳米管对复合材料电极电化学性能的影响.XRD、SEM表征及电化学性能测试表明,多壁碳纳米管含量为10%(bymass)的LiFePO4/MWCNTs电极比其它比例的复合电极具有更优良的充放电性能,而且极化小、稳定性强、充放电平台更平稳,导电率更高.在常温0.1C下充放电,首次充、放电比容量分别为139和128.5mAh.g-1,库仑效率达92.4%,循环40次后,电极比容量损失率仅为5.3%.     

球磨方式对锂离子正极材料LiFePO4性能的影响

采用高温固相合成法制备橄榄石型的LiFePO₄正极材料，在合成过程中分别采用湿法球磨和干法球磨两种球磨方式。用X-射线衍射，扫描电镜，激光粒度测试等对合成材料进行表征，并对以LiFePO₄为正极的电池进行电化学性能测试。结果表明，相对于干法球磨，湿法球磨制备的LiFePO₄样品具有更好的电化学性能，0.2C放电的首次放电比容量为134.9 mAh·g^-1，并有优良的大电流放电性能及循环性能。这主要是因为采用湿法球磨制备的LiFePO₄材料物相较纯、粒径均匀，与导电添加剂的接触更加紧密，从而提高了LiFePO₄材料电化学性能。     

Na掺杂对LiFePO4/C复合正极材料的结构和倍率性能的影响

以Fe(NO3)3,LiNO3,NH4H2PO4和NaNO3为原料,采用简单的液相-碳热还原法合成Li0.97Na0.03FePO4/C复合正极材料.使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和充放电等测试技术研究了材料的结构及倍率充放电性能.通过循环伏安(CV)曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究电极反应过程中的动力学特点.结果表明,Na掺杂形成了具有橄榄石结构的Li0.97Na0.03FePO4固溶体,并增大了晶格中Li+一维扩散通道,使LiFePO4/C的电荷转移电阻减小了约2/3,Li+扩散系数提高了3～4倍.因此,Li0.97Na0.03FePO4/C首次放电比容量在0.1 C和2 C倍率下分别达到152 mAh g-1和109 mAh g-1,比未掺杂的LiFePO4/C的放电比容量分别提高了4.83%和62.69%.     

以聚乙二醇-b-聚四乙烯基吡啶为模板制备聚联苯胺微/纳米颗粒及其电容特性

以两亲性嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚四乙烯基吡啶(PEO-b-P4VP)为模板制备聚联苯胺微/纳米颗粒,调节模板剂胶束溶液pH,得到了一系列形貌和尺寸可控的聚联苯胺微/纳米颗粒。利用红外光谱、核磁共振、透射电镜、循环伏安、恒电流放电、交流阻抗等测试对材料的结构和性能进行了表征。模板法合成的聚联苯胺为平均直径小于200nm的亚微米至纳米级棒状颗粒,其直径随着模板剂胶束溶液pH的降低而增加。所得聚联苯胺颗粒均显示了一定的电化学活性,当电流密度为1A/g时,聚联苯胺的比电容量达到306.3F/g,经过长时间的充放电测试,不同条件下合成的聚联苯胺的容量衰减率均很小,表现出良好的循环稳定性且各样品电化学性能呈现出随着直径的减小而增强的趋势。     

Effects of Co~（2＋）Doping on the Crystal Structure and Electrochemical Performance of LiFePO_4

Co2+-doped LiFePO4/C composite material was prepared by solid-state synthesis method using Fe2O3,Li2CO3 and NH4H2PO4 as the starting materials.The structures and elec-trochemical performance of samples were studied by XRD,SEM and constant current charge-discharge method.The results showed that the Co2+ doping did not change the crystal structure of LiFePO4.The unit cell volume changed with the increase of Co2+,and reached the maximum at x = 0.04.The LiFe0.96Co0.04PO4/C sample proved the best electrochemical properties.Its initial discharge capacity was 138.5 mA·h /g at 1 C rate.After 30 cycles,the capacity remained 127.7 mA·h /g,and the capacity retention rate was 92.2%.     

Characterization and Electrochemical Performance of ZnO Modified LiFePO4/C Cathode Materials for Lithium-ion Batteries

To improve the electrical conductivity of LiFePO4 cathode materials, the ZnO modified LiFePO4/C cathode materials are synthesized by a two-step process including solid state synthesis method and precipitation method. The structures and compositions of ZnO modified LiFePO4/C cathode materials are characterized and analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and energy dispersive spectroscopy, which indicates that the existence of ZnOhas little or no effect on the crystal structure, particles size and morphology of LiFePO4. The electrochemical performances are also characterized and analyzed with charge-discharge test, cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The results show that the existence of ZnO improves the specific capability and lithium ion diffusion rate of LiFePO4 cathode materials and reduces the charge transfer resistance of cell, and the one with 3 wt% ZnO exhibits the best electrochemical performance.     

新颖表面结构的脲醛树脂-聚丙烯酰胺复合微球的制备研究

将高分子微凝胶模板法应用于制备脲醛树脂[Urea-formaldehyde resin (UF Resin)]-聚丙烯酰胺[Polyacrylamide (PAM)]有机-有机复合微球材料. 以PAM高分子微凝胶为模板, 通过控制甲醛和尿素的缩聚反应在反相悬浮体系中进行, 制备得到了具有新颖表面形貌的脲醛树脂-聚丙烯酰胺[UF Resin/PAM]有机-有机复合微球, 利用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、红外(FT-IR)等手段对复合微球进行了表征. 实验结果表明, 复合微球的表面形貌与甲醛和尿素溶液的pH值、甲醛和尿素溶液的浓度、甲醛和尿素的摩尔比、模板的组成等因素有关. 可以预期, 本研究方法将为制备具有特异表面形貌的有机-有机复合微球材料提供了一条有效的途径.     

纳米磷酸铁锂的制备及电化学性能研究

利用液相沉淀法合成了纳米级磷酸铁,并以此为铁源,通过碳热还原技术制备了粒径均匀的纳米级球形LiFePO4/C正极材料。经热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及恒电流充放电测试,研究了纳米磷酸铁及纳米磷酸铁锂材料的结构、形貌以及电化学性能。实验结果表明材料的首次放电比容量达161.8 mAh.g-1(0.1C),库仑效率为98.3%;室温下在0.2C、0.5C、1C、2C及5C倍率充放电其首次放电比容量分别为156.5、144、138.9、125.6和105.7 mAh·g-1,材料具有较好的倍率性能。