高氯酸锂与1,3-氮氧杂环-戊-2-酮形成的二元熔盐电解质

制备了高氯酸锂(LiClO4)与1,3-氮氧杂环-戊-2-酮(OZO)形成的二元熔盐电解质, 虽然先导物具有较高的熔点, 但二者可形成均一、稳定的共熔体系, 测试结果表明该熔盐体系具有低的共熔温度(-50 益). 红外光谱分析表明OZO 通过Li—O 键与LiClO4中Li+配位而破坏了LiClO4的离子键,形成很大的配位阳离子,削弱了阴阳离子间的库伦作用力; 同时Li—O 配位也导致OZO 分子间的氢键断裂, 因而体系的共熔温度较之纯物质熔点显著降低, 部分样品室温下以液体状态稳定存在. 采用交流阻抗法和循环伏安法对其电化学性质进行研究, 结果显示, 配比n(LiClO4):n(OZO)=1:4.5 的样品室温(25 ℃)电导率为0.66×10^-3 S·cm^-1, 80 ℃电导率为7.33×10^-3 S·cm^-1; 其电化学稳定电位窗口约为3.5 V.     

新型室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂-乙酰胺体系的谱学研究

从分析二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂(LiTFSI)与乙酰胺形成熔盐的作用机制出发,通过红外和拉曼光谱的谱学分析并应用非局部密度泛函方法进行量化计算来对二者的相互作用进行了讨论.发现乙酰胺通过Li—O键与LiTFSI中Li+配位而破坏了LiTFSI的离子键,形成很大的配位阳离子,且正电荷被屏蔽在乙酰胺分子中;而TFSI-离子中电荷的部分离域导致电荷被终端—CF3基团屏蔽在整个分子中,这样两个大的阴阳离子间的库伦作用很弱;同时Li—O配位也导致乙酰胺分子间的氢键断裂,因而室温下体系以液体状态稳定存在.     

高氯酸锂-乙酰胺/乙烯脲体系的二元熔盐电解质

制备了高氯酸锂与乙酰胺和乙烯脲形成的二元低温熔盐电解质，采用差示扫描量热法、交流阻抗法和循环伏安法分别对其热学、电化学性质进行了研究.测试结果表明,高氯酸锂-乙酰胺体系具有较好的热稳定性和高的电导性，配比n（LiClO4）:n（Acetamide）=1.0:5.5的样品室温（25 ℃）电导率为1.25×10－3 S•cm－1，80 ℃电导率为1.15×10－2 S•cm－1;其电化学稳定电位窗近3 V左右.     

交联聚合物P(MMA-MAh)-PEG1500基凝胶电解质锂离子键合极性基团作用FTIR研究

用聚乙二醇(PEG1500)和甲醇先后与共聚物(P(MMA-MAh))发生酯化反应,合成得到交联聚合物P(MMA-MAh)-PEG1500.以该交联聚合物P(MMA-MAh)-PEG1500、碳酸丙烯酯(PC)和锂盐(LiClO4)为三种组分制备凝胶聚合物电解质,电解质性能必会受到这些组分间存在的微观相互作用的影响.采用FTIR来研究PC和P(MMA-MAh)-PEG1500中存在的极性基团(C=O和C—O—C)与Li+的相互作用.对于PC/LiClO4和polymer/LiClO4体系,FTIR定量分析显示,极性基团对Li+的吸收系数分别为0.113和0.267,说明在红外光谱中Li+键合C=O和C—O—C极性基团比自由极性基团吸收灵敏度高;另外,计算该二体系中Li+键合极性基团(C=O和C—O—C)的当量百分数极限值分别为94%和45%,表明极性基团与Li+间存在的相互作用是可逆的,并且体系PC/LiClO4中相互作用强度大于体系polymer/LiClO4.     

Li~+/MgO上乙烷氧化脱氧的活性中心[Li~+O~-]的研究

利用Li+／MgO催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯及IR、TPD等测试手段对外[Li+O-]中心的形成机理及其性质进行了研究，表明［Li+O－］中心最初生成与MgO表面的自由羟基相关，气相氧、反应温度配位数等对生成[Li＋O－]有一定程度的影响．     

聚氧乙烯-高氯酸锂-水复合物体系的固体核磁共振研究

运用13C和7Li固体高分辨核磁共振(NMR)技术对一系列以水作溶剂制备的不同配比聚氧乙烯(PEO)-高氯酸锂(LiClO4)复合物样品的相态结构进行了研究.发现在样品中有一定量水存在的条件下,随着LiClO4含量的增加,复合物体系经历了PEO的结晶逐渐被破坏,PEO与LiClO4形成的新的晶型逐渐增加的过程,当PEO单体与LiClO4的摩尔比在6/1与8/1之间时,样品完全非晶,水的存在对PEO与Li+的相互作用起到了明显的阻碍作用.     

室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂-尿素体系的分子动力学模拟

应用分子动力学模拟了25 ℃和50 ℃时新型室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂[LiN(SO2CF3)2, LiTFSI]与尿素(摩尔比为1:3.6)体系的结构与动力学性质. 在两个温度下体系的微观结构基本相同, Li+的配位数约为5, 且都是与溶剂和阴离子中的氧原子发生配位. 对TFSI-的研究表明, 每个TFSI-只提供四个氧中的一个与Li+配位; 而且在Li+的配位层中, TFSI-具有顺、反和gauche 等不同的构象, 并且不同构象出现的几率会随着温度的改变而改变.     

Synthesis and Characterization of a Novel Polymer Electrolyte for Lithium-ion Battery

A novel polymer electrolyte with the formula of Li2B4O7-PVA for lithium-ion battery was synthesized and its ion conductivity and mechanical properties were also tested. It is found that the conductivity of the prepared polymer electrolytes is higher than that of LiClO4/PEO or LiClO4/EC-DMC by two or three orders in magnitude and a large delocalized bond formed in Li2B4O7-PVA lead to transportation of Li ion easier, this electrolyte possesses high thermo-stability and can be used under 200℃.     

稀土(RE=Sm,Gd,Eu)乙二胺N,N-二(2-乙酰胺苯甲酸)二乙酸配合物合成、表征与性质

通过乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)与邻氨基苯甲酸进行酰化反应,得到乙二胺N,N-二(2-乙酰胺苯甲酸)二乙酸配体(H4L),并分别与Sm、Gd和Eu稀土离子在乙醇-水溶液中反应得到系列稀土配合物.通过IR、摩尔电导率、UV、元素分析及热重-差热分析对配合物进行表征,得出配合物的化学组成为RE(HL)·3H2O(RE=Sm,Gd,Eu).IR表明,配体(H4L)形成配合物后出现了羧酸盐特有的反对称伸缩振动吸收峰vas,Coo-和对称伸缩振动吸收峰vs,Coo-,配体以羧酸根的形式与稀土离子配位.室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱,Gd(HL)·3H2O和Sm(HL)·3H2O的荧光光谱中主要观察到配体强的发射峰,而配合物Eu(HL)·3H2O还显示Eu离子的特征发射光谱,在597 nm处5D0→7F1跃迁的发射峰最强.循环伏安法研究配合物的电化学性质表明配合物都表现出不可逆的氧化还原过程.     

PEO-LiClO_4-ZSM5复合聚合物电解质II.ZSM-5对离子电导率的影响

通过XRD ,DSC ,FT IR和SEM等方法对PEO LiClO4 ZSM5复合电解质进行了研究 ,结果表明ZSM 5可以有效地降低PEO LiClO4 ZSM5复合电解质中PEO的结晶度和玻璃化温度 ,从而提高其低温区域的离子电导率 .温度高于PEO的结晶熔融温度后 ,复合电解质离子电导率的提高则是由于在ZSM 5表面形成了有利于Li离子迁移的导电通道所引起的 .较高的离子电导率和较宽的电化学稳定窗口表明PEO LiClO4 ZSM5复合电解质在全固态锂离子二次电池领域具有良好的应用前景 .     

Spectroscopic and DFT studies to understand the liquid formation mechanism in the LiTFSI/acetamide complex system

It is interesting that although both lithium bis(trifluoromethane sulfone) imide (LiN(SO2CF3)2, LiTFSI) and acetamide (CH3CONH2) are solid, their mixture is a liquid in an appropriate molar ratio range at room temperature. The liquid formation mechanism of the LiTFSI/acetamide complex has been investigated by FT-IR and FT-Raman spectroscopy. The spectroscopic studies show that the Li+ ions coordinate with the C=O group of acetamide whereas the SO2 group in TFSI- anions interacts with the NH2 group of acetamide via hydrogen bonding. These interactions lead to the breakage of the hydrogen bonds between acetamide molecules and to the dissociation of LiTFSI, resulting in the formation of this molten salt. Furthermore, it has been found that moderate interaction between LiX and RCONH2 (R = -NH2, -CH3 and -CF3) is favorable for forming a LiX/RCONH2 molten salt system with low eutectic temperature and high conductivity based on density functional theory (DFT) calculational and experimental comparison for different R groups in RCONH2 and different lithium salts.     

Spectroscopic studies on the cation-anion, cation-solvent and anion-solvent interactions in the LiCF3SO3/acetamide complex system

A molten salt electrolyte composed of lithium triflate (LiCF3SO3) and acetamide (CH3CONH2) has been prepared and characterized by Raman, IR spectroscopy and ac impedance. It is found that acetamide molecule not only complexes with the Li+ cation but also interacts with the CF3SO3- anion via hydrogen bonding due to its two polar groups (C=O group and NH2 group) capable of coordinating with cations and anions, respectively. Cation-anion interaction is strengthened while cation-solvent and anion-solvent interactions are weakened with the increases of salt concentration and temperature in the LiCF3SO3/acetamide complex. The ionic conductivities of the LiCF3SO3/acetamide complex with different molar ratios depend strongly on the ionic association in the complex system.     

新型室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂-乙酰胺/乙烯脲体系的研究

制备了二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂[LiN(SO₂CF₃)₂,LiTFSI]与乙酰胺和乙烯脲形成的新型室温熔盐,分析了其热学和电化学性能.LiTFSI-乙酰胺体系的热学稳定性好,低共熔温度为-62.18℃.电化学测试表明,LiTFSI-乙酰胺体系的电导率较高,n(LiTFSI):n(Acetamide)=1:6.5样品的室温电导率为1.08×10^-3S/cm,60℃时电导率为5.35×10^-3S/cm;摩尔比为1:4.0样品的电化学稳定电位窗为3V左右.     

Al2O3掺杂的复合聚合物电解质室温电导研究

1973年 Wright等[1] 首先报道了 PEO-Li+ 盐的固态聚电解质体系 ,我们从 90年代开始研究物质在聚合物电解质中的传输机理及固 -固界面动力学等问题 [2～ 4 ] .由于聚合物电解质易成膜 ,在制备高能密度全固态电池和光电化学器件等方面具有广泛的应用前景 .目前研究的聚电解质主要为通过加入金属盐而具有导电性的聚合物材料 .PEO具有良好的机械性能和化学稳定性 ,从而成为研究最为广泛的高分子材料 .金属盐溶于 PEO后 ,易形成晶态复合物 ,其电导率仅为 1 0 - 7～ 1 0 - 8S/cm,与应用中所要求的 1 0 - 3 S/cm相差甚远 .因此 ,如何提高 PE…     

以二(三氟甲基磺酰)亚胺锂为基底的室温熔融盐电解质热学及电化学性质的比较研究

制备了一系列二(三氟甲基磺酰)亚胺锂[LiN(SO₂CF3)₂,LiTFSI]与尿素及其衍生物形成的新型室温熔融盐电解质,并对其热学性质及电导率进行了比较研究.受甲基取代基的影响,LiTFSI-甲基脲体系的共熔温度最低,为-38℃.LiTFSI-尿素体系的室温电导率最高,为1.74×10^-4S/cm,50℃电导率为1.24×10^-3S/cm.     

Laser Raman and FTIR studies on Li+ interaction in PVAc-LiClO4 polymer electrolytes

The polymer electrolytes composed of poly(vinyl acetate) (PVAc) with various stoichiometric ratios of lithium perchlorate (LiClO(4)) salt have been prepared by solution casting method. The techniques Fourier transform infra-red (FTIR) and Laser Raman spectroscopy have been used to monitor polymer-salt complex formation, ion-ion and ion-polymer interactions as a function of salt concentration. Significant changes in both Laser Raman and FTIR spectra are observed which reveals an interaction between ester oxygens with lithium cation coordination. These results strongly suggest the interaction of lithium cation and network polymer chains. When the salt content is increased, the intensity of the internal Raman modes of the ClO(4)(-) increases. The ClO(4)(-) stretching mode observed at 934 cm(-1) in Laser Raman shows some additional shoulder peaks with increase in salt concentration. This reveals the presence of free anions, ion contact pairs and higher order ionic clusters. From the FTIR and Laser Raman results the transport mechanism of ions in PVAc:LiClO(4) polymer electrolytes has been discussed.     

聚偏氟乙烯凝胶电解质组成间相互作用及其凝胶化研究

通过冷却聚偏氟乙烯 (PVDF) 丙烯碳酸酯 (PC)或PVDF PC LiClO4的溶液 ,制备了数个聚合物凝胶 .实验表明 ,聚合物凝胶的凝胶化时间 (tgel)与凝胶温度、聚合物浓度有关 ,且强烈地依赖于体系中盐的浓度 ,因为盐会缩短体系的tgel.凝胶体系中LiClO4的存在提高了其凝胶熔融温度 (Tgm) ,LiClO4的含量越大 ,相应凝胶的Tgm 越高 .用DSC和落球法所测凝胶的Tgm 有较大的差别 .这说明凝胶中可能存在热稳定性好和热稳定性相对较差的两种不同结构部分 .FT IR的研究结果表明 ,凝胶电解质的各组成 (LiClO4,PC和PVDF)间存在较强的相互作用 .对含盐和不含盐的两类凝胶体系的对比研究表明 ,两者不同的凝胶化现象和Tgm 归因于盐与聚合物或溶剂间的络合作用     

超支化聚氨酯固体电解质导电性能的光谱学研究

用超支化聚氨酯 +线性聚氨酯作为基体 ,LiClO4作为离子源制得聚合物固体电解质 .用Raman光谱 ,FTIR光谱等光谱学方法研究了聚合物电解质中盐离子和聚合物基团之间的相互作用 .研究表明超支化聚氨酯对盐有较好的溶解作用 .研究还表明超支化聚氨酯加入有利于提高体系的电导率