丁磺酸内酯对锂离子电池性能及负极界面的影响

用循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及理论计算等方法研究了添加剂丁磺酸内酯(BS)对锂离子电池负极界面性质的影响. 研究表明, 在初次循环过程中, BS具有较低的最低空轨道能量, 优先于溶剂在石墨电极上还原分解, 并形成固体电解质相界面膜(SEI膜). 在含BS的电解液中形成的SEI膜的热稳定性高, 在70 ℃下储存24 h后, 膜电阻和电荷迁移电阻大小基本保持不变, 而在不含BS的电解液中形成的SEI膜的热稳定性较差, 在70 ℃下储存24 h后, 膜电阻和电荷迁移电阻大小有明显的增加. 从BS对锂离子电池电化学性能影响的研究表明, 加入少量的BS能够显著提高锂离子电池的室温放电容量、低温及高温储存放电性能.     

硫酸溶液中Ag+离子对Mn2+离子阳极氧化的催化作用

Anodic oxidation of Mn2+ and Ag+ ions and anodic oxidation of Mn2+ ion on platinum electrode in H2SO4 solution catalyzed by Ag+ ion are studied by using RRDE and triangle voltammetry techniques. Mn2+ ion is oxidized on the anode surface with adsorped OH group to form a certain compound containing Mn3+, which causes Mn2+difficult to be oxidized directly on anode. Near the potential of oxygen evolution from H2O decomposition, Ag+ ion is oxidized to form Ag2+ ion. This is the main reaction on anode because of its reversability. At higher potential silver oxide is formed on the anode. The oxide catalyzes the decomposition of H2O strongly. The anodic oxidation of Mn2+ion catalyzed by Ag+ takes place and Ag2+ ion and silver oxide are no longer the product of Ag+ anodic oxidation when Mn2+ exists in solution at the potential for Ag+ anodic oxidation. It is confirmed that the catalysis reaction is homogeneous and very fast.     

尖晶石锂锰氧化物锂离子嵌脱过程的交流阻抗谱研究

用粉末微电极研究了尖晶石锂锰氧化物在不同嵌锂状态下嵌脱锂过程的交流阻 抗图谱，提出了新的等效电路模型。描述锂离子在固体中扩散的Warburg阻抗与累 积或消耗的嵌入电容在Lix MnO4中的x≤0．5时串联，0．5＜x≤1时并联。用提出 的等效电路模型分阶段拟合了实验所得的交流阻抗谱，拟合值与实验值相当吻合， 由拟合结果得到不同电位下锂离子在表面膜中的迁移电阻和电容，界面电荷传递电 阻，双层电容，锂离子在固体中扩散系数和累积或消耗的嵌入电容。     

Fe基合金钝化膜点蚀敏感性的电化学研究

应用电位扫描、交流阻抗、电化学噪声等方法研究Fe及其合金在中性水溶液中钝化膜的形成过程、电子性质和点蚀敏感性以及不同微组织结构间的相互作用．结果表明：由Mott—Schottky关系式确定钝化膜的电子性质仅限于较窄的低电位范围；在较高电位下，电容倒数与电位的线性关系当归因于钝化膜厚度的变化；反映钝化膜缺陷的电子性质与合金的点蚀敏感性有关，钝化膜电子供给体浓度越高，点蚀倾向越强。钝化膜的电子性质受钝化膜形成电位、钝化剂种类以及合金的微组织结构影响；不同微组织结构之间存在相互作用，这种相互作用能够诱导缺陷较大的一方发生点蚀。铁素体与珠光体和／或马素体相互作用时，点蚀在铁素体形成和发展．     

锂离子电池PMMA-VAc聚合物电解质的制备与性质研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和醋酸乙烯酯(VAc)为单体, 用乳液聚合法合成聚甲基丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯聚合物(PMMA-VAc), 并以此聚合物制备了新型聚烯烃膜支撑的聚合物膜及聚合物电解质. 用红外光谱(FTIR)、凝胶色谱(GPC)、差热和热重分析(DSC/TG)、扫描电镜(SEM)及电池充放电实验等方法研究了聚合物、聚合物膜和聚合物电解质的性质. 红外光谱结果表明, MMA与VAc通过各自的C＝C双键打开聚合成PMMA-VAc. PMMA-VAc易于分散在混合碳酸酯溶剂中并形成凝胶, 凝胶粘度随PMMA-VAc浓度的增加而增加, 当浓度为4%时成膜效果最佳. PMMA-VAc膜具有大量的微孔结构, 具有极强的吸液性能. PMMA-VAc膜具有良好的热稳定性: 在380 ℃范围内保持稳定. 聚烯烃膜支撑的PMMA-VAc膜室温下的离子电导率为1.85×10^－3 S•cm^－1, 用作为锂离子电池的聚合物电解质时, 电池具有良好的循环稳定性和倍率性能.     

过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯的反应机理

采用密度泛函理论(B3LYP/6-311+G(d,p))和MP2/6-311+G(d,p)方法,研究锂离子电池过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯(p-DMOB)的作用机理.计算结果表明,在过充时,p-DMOB优先于溶剂分子(乙基甲基碳酸酯、二甲基碳酸酯、碳酸乙酯)发生氧化反应.用B3LYP和MP2计算所得的p-DMOB理论氧化电位接近,分别为4.12和4.05V(vsLi/Li+).p-DMOB氧化时首先失去一个电子,生成p-DMOB+·正离子自由基,用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为701.24和728.27kJ·mol-1.失去电子后苯环的共轭性受到破坏,随后p-DMOB+·苯环上的C―H键发生断裂,失去H+并形成p-DMOB·自由基.用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为1349.78和1810.99kJ·mol-1.p-DMOB·自由基很不稳定,会在电极表面发生聚合反应形成聚合物膜,用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为-553.37和-1331.20kJ·mol-1.     

DTAB-KTL复合添加剂抑制锌电极腐蚀的协同效应

应用失重法、电化学方法、扫描电镜等研究十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、咳特灵(KTL)复合添加剂抑制锌在KOH(3mol/L)溶液的缓蚀作用.结果表明:与单一添加剂相比,DTAB-KTL复合添加剂缓蚀效果更好.由于二者的协同效应,使KTL更容易吸附在锌电极DTAB表面,提高缓蚀作用.     

多孔阵列TiO2/Ti的光电催化性能

以聚苯乙烯微球(PS)阵列为模板,溶胶浸渍法制得负载于钛基的多孔阵列二氧化钛材料TiO2/Ti,用SEM和XRD分析其表面形貌和晶相组成.将此多孔材料用作电极,研究其间歇光照开路电位谱和光电流谱,催化降解甲基橙以及催化析氢反应等光电催化性能.结果表明,在光电协同作用下多孔阵列TiO2/Ti具有很高的催化活性,2.5 h内对甲基橙的降解率达到87.1%,5.0 h高达97.9%,反应表观速率常数为0.77 h-1;光照作用可以使析氢电位降低0.13 V.     

热处理碳纸电极上VO2+/VO+2氧化还原动力学

在不同温度下热氧化处理碳纸, 用循环伏安、极化曲线和交流阻抗方法研究碳纸电极上VO2+/VO+2氧化还原动力学. 循环伏安和极化曲线结果表明, 随着热处理温度的升高, VO2+/VO+2氧化还原反应的速率常数及交换电流增大. 建立了VO2+/VO+2氧化还原反应的交流阻抗等效电路模型. 拟合结果表明, 热处理增大了碳纸电极表面的双电层电容, 减小了VO2+/VO+2氧化还原反应的电荷转移电阻. 用循环伏安和交流阻抗两种方法求得的VO2+和VO+2的扩散系数基本相同, 表明所构建的交流阻抗等效电路模型与电极反应过程相符合.     

多孔阵列TiO2/Ti的光电催化性能

以聚苯乙烯微球(PS)阵列为模板, 溶胶浸渍法制得负载于钛基的多孔阵列二氧化钛材料TiO2/Ti, 用SEM和XRD分析其表面形貌和晶相组成. 将此多孔材料用作电极, 研究其间歇光照开路电位谱和光电流谱, 催化降解甲基橙以及催化析氢反应等光电催化性能. 结果表明, 在光电协同作用下多孔阵列TiO2/Ti具有很高的催化活性, 2.5 h内对甲基橙的降解率达到87.1%, 5.0 h高达97.9%, 反应表观速率常数为0.77 h-1;光照作用可以使析氢电位降低0.13 V.