用于锂离子电池的锡纳米棒电极的制备与表征

为了克服脱嵌锂过程中体积变化引起的机械疲劳导致使用纯锡作为锂离子电池负极时锡的循环性能很差这一问题, 通过氧化铝(AAO)模板辅助生长方法制备了锡纳米棒电极. 用扫描电子显微镜, X射线衍射分析, 循环伏安和恒流充放电测试对锡纳米棒电极的结构和电化学性能进行了初步表征. 扫描电子显微镜观察显示, 铜集流体表面均匀分布着锡纳米棒, 锡纳米棒的平均直径约250 nm. 电化学测试结果表明, 锡纳米棒电极比平面薄膜电极具有更好的容量保持率和倍率性能. 在C/10充放电倍率条件下, 第10次循环的容量仍达到第一次循环的80%, 即使在1C倍率下, 容量仍高于540 mAh·g-1.     

无模板剂合成用于超级电容器的二氧化锰/石墨烯复合材料

以尿素、四水合氯化锰和氧化石墨烯为原料,采用水热法并通过热分解制备了一种具有石墨烯包覆结构的石墨烯-二氧化锰复合材料,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、比表面积（BET）、拉曼光谱和热失重等技术对其形貌、晶体结构及表面结构进行了表征;在三电极条件下利用循环伏安法、恒流充放电法和交流阻抗法测试了材料的电化学性能,并考察了不同石墨烯含量对材料比电容的影响. 结果表明,在不添加模板剂的条件下制备的复合材料中二氧化锰是具有介孔结构的α-MnO₂,当复合15%（质量分数）的石墨烯后材料的比表面积从109 m²·g^-1提高到168 m²·g^-1. 复合材料具有更好的电化学性能,在0.2 A·g^-1电流密度下复合材料的比电容达到最大值（454 F·g^-1）,远高于纯二氧化锰的值（294 F·g^-1）. 在2 A·g^-1的电流密度下恒流充放电2000 次后复合材料的比电容保持率为92%.     

4-溴苯甲醚用作锂离子电池过充保护添加剂的研究

通过在锂离子电池电解液中添加4-溴苯甲醚(4-Bromoanisole, 简称4BA)来提高锂离子电池的过充保护能力. 对电池分别进行了过充实验、循环伏安扫描、红外光谱分析、交流阻抗和容量特性测试, 实验结果表明, 在1 mol•L－1 LiPF6/EC＋DEC＋DMC(质量比1/1/1)中添加5% 的4BA(质量分数)时, 当外加电压为4.4 V(相对于Li/Li＋)时, 4BA开始发生电聚合反应且生成高分子聚合物膜, 使电池内阻增大而阻止电压的升高, 从而使电池处于比较安全的状态. 该体系正常充放电过程中, 添加5%的4BA对电池容量特性基本没有影响, 4BA 的防过充机理为阻断机理.     

聚甲氧基硅氧烷及其功能化产物研究Ⅰ.制备

通过正硅酸甲酯(TMOS)在酸性条件下的部分水解缩合反应制备了不同分子量的聚甲氧基硅氧烷(PMOS)，详细讨论了水与TMOS的摩尔比(r)对PMOS结构和性能的影响。用丙烯酸-2-羟乙酯(HEA)通过酯交换反应使PMOS的部分甲氧基变为丙烯酰氧乙氧基，从而得到可进行热聚合或光聚合反应的功能化聚甲氧基硅氧烷PAMOS，讨论了影响酯交换反应的各种因素。     

无机-有机杂化聚合物电解质的制备与电化学性能

以有机改性聚硅氧烷为单体加入液态电解质通过紫外光辐射固化制备了无机有机杂化聚合物电解质.含有丙烯酸酯端基的有机改性聚硅氧烷单体是通过正硅酸甲酯(TMOS)的水解缩合反应产物与丙烯酸2羟乙酯(HEA)进行脱甲醇反应合成的.它是一种多官能团单体,其结构通过核磁共振氢谱(1HNMR)分析、红外光谱(FTIR)分析及二氧化硅分析进行了表征,分子式可表达为SiO1.143(OH)0.016(OCH3)1.339(OCH2CH2OCOCHCH2)0.357.无机有机杂化聚合物电解质的电化学性能通过交流阻抗和循环伏安法进行了表征.其离子电导率随着液态电解质含量的增大而提高,当液态电解质含量为85wt%时,电导率在22℃为5.5×10-3Scm-1,在-23℃也能达到1.1×10-3Scm-1.界面电阻经过开始2天的增大后达到稳定,电化学稳定窗口超过5.0V,不锈钢电极上锂的电化学沉积与剥离循环可逆性很高.     

二氧化锡填充多壁碳纳米管材料的制备及电化学性能

用硝酸氧化法处理多壁碳纳米管(MWCNTs), 使得MWCNTs端口打开, 长度变短, 表面得到改性. 通过二氯化锡与硝酸银反应, 过滤后的溶液在浓硝酸环境中, Sn2+在毛细作用下扩散进入碳纳米管管腔, 吸附、成核并在热处理作用下沉积, 从而制备出SnO2/MWCNTs纳米复合材料. XRD和TEM测试表明, 部分SnO2填充到MWCNTs管腔, 形成不连续的纳米颗粒. 电化学测试表明, SnO2填充的MWCNTs可以结合两者的优势, 使得复合材料的循环性能和比容量均有所改善.     

聚甲氧基硅氧烷及其功能化产物研究Ⅱ.分子结构表征

通过正硅酸甲酯(TMOS)的水解缩合反应制备了聚甲氧基硅氧烷(PMOS)，其分子式可表示为：[SiOa(OH)b(OCH3)c]n。用丙烯酸-2-羟乙酯(HEA)进行酯交换后，制的功能化产物聚丙烯酰氧基甲基硅氧：烷(PAMOS)，其分子式可表示为：[SiOd(OH)c(OCH3)f(OCH2CH2OCOCH=CH2)g]k。通过二氧化硅分析、红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)等方法确定了分子式中a、b、c、n及d、e、f、g、k的值，是一种比较方便、快捷且准确的方法。     

无模板剂合成用于超级电容器的二氧化锰/石墨烯复合材料(英文)

以尿素、四水合氯化锰和氧化石墨烯为原料,采用水热法并通过热分解制备了一种具有石墨烯包覆结构的石墨烯-二氧化锰复合材料,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、比表面积(BET)、拉曼光谱和热失重等技术对其形貌、晶体结构及表面结构进行了表征;在三电极条件下利用循环伏安法、恒流充放电法和交流阻抗法测试了材料的电化学性能,并考察了不同石墨烯含量对材料比电容的影响.结果表明,在不添加模板剂的条件下制备的复合材料中二氧化锰是具有介孔结构的α-MnO2,当复合15%(质量分数)的石墨烯后材料的比表面积从109 m2·g-1提高到168 m2·g-1.复合材料具有更好的电化学性能,在0.2 A·g-1电流密度下复合材料的比电容达到最大值(454 F·g-1),远高于纯二氧化锰的值(294 F·g-1).在2 A·g-1的电流密度下恒流充放电2000次后复合材料的比电容保持率为92%.     

有机-无机复合型聚合物电解质的研究进展

聚合物电解质是现在锂离子电池研究领域的热点，有机－无机复合型聚合物电解质（CSPE）是现在聚合物电解质的研究主流。在聚合物电解质中添加无机添末，特别是纳米材料，大大改善了聚合物电解质的机械性能、离子导电性能以及界面稳定性能。对CSPE性能进行了评价，对在CSPE中添加无机粉末性能改善机理作了概括和探讨，并对CSPE的前景作了展望。