纳米阻燃氢氧化镁/聚氧化乙烯复合聚合物电解质

合成了纳米氢氧化镁作为聚氧化乙烯(PEO)基聚合物电解质的增塑剂和阻燃剂,并对其进行X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和热重(TG)分析研究.制得的氢氧化镁为片状六方晶体,尺寸在50-80nm之间,纳米氢氧化镁在340℃时开始热分解.对纳米氢氧化镁/PEO复合聚合物电解质的电化学研究结果显示:纳米氢氧化镁/PEO复合聚合物电解质的离子电导率随着添加纳米氢氧化镁的质量分数的增加先增大后减小,其在5%-10%之间时,复合聚合物电解质的离子电导率达到最大值.纳米氢氧化镁的添加使复合聚合物电解质的阳极氧化电位有一定程度的提高,纳米氢氧化镁具有改善PEO阳极抗氧化能力的作用.     

聚碳酸亚丙酯马来酸酐的热分解动力学(英文)

通过热重分析研究了新型三元共聚物聚碳酸亚丙酯马来酸酐(PPCMA)在不同升温速率下的热分解动力学.设计并引入一种新的计算方法,非线性约化法(NLA),对共聚物热分解过程中的表观活化能进行了计算.研究发现,虽然用非线性约化法计算的表观活化能相对误差值稍大于用传统计算方法Flynn-Wall-Ozawa(FWO),Tang和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)计算的相对误差值,但其分析合理且计算过程更为简便.此外,固态反应模型拟合方法计算结果表明,共聚物的热分解过程对应多个反应机理.整个热分解过程,表观活化能值处于70-135kJ·mol-1之间,指前因子处于5.24×104-9.89×107min-1之间.同时,通过对表观活化能值的比较,初步解释了聚碳酸亚丙酯(PPC)与PPCMA热解温度差异的原因.     

磷酸铁锂在饱和硝酸锂溶液中的电极过程动力学

利用循环伏安法(CV)、充放电测试和恒电位间隙滴定技术(PITT)研究了LiFePO4在饱和LiNO3溶液中的电极过程动力学. 研究结果表明, LiFePO4在饱和LiNO3溶液中具有良好的电化学可逆性, 其首次放电比容量达116.2 mAh•g−1, 首次充放电效率达92%. CV法估算出氧化峰和还原峰处锂离子在LiFePO4中的扩散系数分别为4.3×10−11和3.8×10−11 cm2•s−1. 采用PITT测定出锂离子在LiFePO4中的扩散系数随电位的变化规律, 其在充电平台附近达到最小值5.5×10−11 cm2•s−1.     

反相微乳液法制备纳米Al2O3颗粒及其形成反应机理的研究

通过聚乙二醇辛基苯基醚(曲拉通X-100)/正丁醇/环己烷/水溶液形成的体系, 采用反相微乳液法合成了Al₂O₃纳米粒子. 对前驱体进行热分析(TG-DTG-DTA), 确定了合适的煅烧温度为1150 ℃. 采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见分光光度法(UV-vis)分别对产物的结构、粒度和形貌进行了表征, 考察了微乳液中水与表面活性剂的物质的量之比(ω_o)、煅烧温度和煅烧时升温速率等关键因素对产物形貌和晶相的影响, 并通过分析进一步揭示了Al₂O₃纳米粒子的形成机理. 结果表明, 控制ω_o为10、煅烧温度为1150 ℃可得到分散性好、粒径分布均匀的Al₂O₃纳米粒子, 且2 ℃/min的升温速率更有利于产物向稳定的α晶相转变.     

碳包覆球形LiMn2O4的固相合成及电化学性能

以MnSO4为原料,采用溶液结晶法先制备球形MnO2。以所制得的MnO2和LiOH·H2O为原料,采用高温固相法制备了球形LiMn2O4粉体材料。将间苯二酚和甲醛按1:2的摩尔比均匀混合继续搅拌1h,在85℃下干燥后,球磨2h,得到橘红色碳凝胶粉末。以80:20的质量比将所制得的球形LiMn2O4和碳凝胶混合后,在550℃下烧结6h,得到碳包覆的球形LiMn2O4颗粒。从XRD结果可以看出,包覆碳前后的LiMn2O4结晶程度较好,没有杂质峰出现。在2?=18.76,36.28,44.17,58.36,64.14°分别出现对应于(111),(311),(400),(511),(440)晶面的衍射峰,可归属为单一的尖晶石结构。由于裂解碳属于无定型态并且含量较少,因此在XRD图谱中观察不出其衍射峰。但从图中可以看出,碳的存在并不影响尖晶石LiMn2O4的晶体结构。从SEM图像中可以看,球形颗粒的表面有一层致密的碳包覆层。EDX检测得出,锰、氧和碳含量分别为66.68%、26.9%、6.42%。组装的电池采用锂片作为负极,电解液为1mol·L-1 LiFP6/EC DEC(1:1体积比)。恒流充放电测试在3.2～4.4V范围内进行:以0.5C的电流密度,碳包覆球形LiMn2O4电极在25℃和55℃温度下首次放电容量分别为122 mAh·g-1和115 mAh·g-1,而未包覆的电极其对应的首次放电容量分别为119 mAh·g-1和112 mAh·g-1。同时测评两种电池的循环性能,25℃下碳包覆和未包覆电极循环100次后容量分别为111 mAh·g-1,102 mAh·g-1,容量保持率为91%和86%;55℃下,循环50次后容量衰减率分别为0.3%和0.5%。由此可见,碳包覆LiMn2O4材料的放电及循环性能都优于未包覆材料,可归结于以下原因:裂解的无定形碳提高了电极材料的电子电导率,增强了离子在电极表面的传递速度,两种协同作用使得含有少量碳的电极材料可以充放电完全,库仑效率较高,循环过程中减小电极表面的极化;在高温环境下,LiMn2O4电极容量衰减主要是由于电解液中含氟电解质电离出F-所形成的HF对电极具有强的腐蚀性。采用包覆的方法,在球形颗粒表面形成的碳层可以减少活性物质在电解液中的裸露面积从而减少其对电极的侵蚀,提高电池的循环寿命;另外,碳保护层可以使活性物质颗粒保持良好的接触,循环多次后仍能保持较高容量。利用交流阻抗技术及renew软件对所得阻抗谱进行拟合,可以得出包覆与未包覆的两种电极的电荷转移电阻为16.28O和45.02O。由此表明,碳包覆层增强了Li 在电极表面的脱嵌能力,抑制了Jahn-Teller效应以及电化学极化。     

Sn-SnSb/石墨复合材料的制备及电化学性能

以柠檬酸钠为配位剂、NaBH4为还原剂，将Sn(Ⅱ)和Sb(Ⅲ)盐在水溶液中共还原制得Sn-SnSb合金。X射线衍射和扫描电镜的测试结果表明：所得合金为多相合金，颗粒大小约200 nm。将该合金粉和石墨按质量比4∶1经机械球磨形成Sn-SnSb/石墨复合材料，将其作为锂离子电池阳极材料进行电化学性能测试，结果表明，该复合材料可逆容量超过600 mAh·g^-1，具有良好的循环性能，15次循环内的稳定比容量为461 mAh·g^-1，而纯Sn-SnSb合金粉15次循环后充电比容量为337 mAh·g^-1。     

形貌可控的四氧化三钴溶剂热合成及反应机理

采用溶剂热法合成了纯相立方晶型四氧化三钴. 用聚乙二醇作分散剂, 调整溶剂正丁醇和水的比例, 可实现对纯相Co3O4的形貌和尺寸大小的控制. 采用IR, XRD, TG-DTA 和TEM 等方法跟踪反应过程, 对溶剂热法合成Co3O4的反应机理进行了研究. 实验表明合成Co3O4的反应机理分为两步: Co(OH)2-x ·(NO3)x被氧化为Co0.81IICo0.19III(OH)2.11(NO3)0.08·0.43H2O; 该氧化产物进而缓慢转化成Co3O4.     

Molecular Structure, Vibrational Spectrum and Ionization Energy of m-Dimethoxybenzene

The optimized molecular geometries of the three rotamers of m-dimethoxybenzene in the ground So and electronically excited Sl states were predicted by ab initio and density functional theory （DFF） calculations. Their vibrational spectra in the St state were studied by one color resonant two photon ionization （1C-R2PI） method, and their ionization energies were measured by two color resonant two photon ionization （2C-R2PI） experiment. The optimized molecular geometries showed that the total energy of conformer a was the lowest in the So state. Most of the active vibrations assigned from the 1C-R2PI spectrum were found to be of the in-plane ring modes. The ionization energies （IE） of conformers a, b and c were determined to be 63521, 64487 and 63755 cm^-1, respectively.     

阳极氧化法制备阀金属氧化物纳米管的机理及影响因素

阳极氧化法不仅能够简便地制备出阀金属氧化物纳米管,而且通过调节各种参数可以调控所制备纳米管的形貌.阳极氧化法制备的纳米管具有优异的化学/物理性能,在众多领域都得到了广泛应用.本文综述了阳极氧化法制备纳米管膜的基本过程以及三种常见的模型,并以三种具有代表性的阀金属(Al、Ti、Zr)为例,分别介绍了它们形成多孔膜反应过程和常用的制备过程,同时也介绍了其他阀金属及其合金的制备方案.最后,结合对Al、Ti、Zr的实验过程,讨论、分析了电压大小、电解液种类、电解液浓度、反应时间等控制因素对阳极氧化法制备纳米管膜形貌的影响,对制备形貌规整的多孔膜,提高多孔膜在实际应用中的性能具有一定的意义.     

低温合成锂离子二次电池正极材料Li1+xV3O8及其性能

低温合成锂离子二次电池正极材料Li1+xV3O8及其性能