Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3与Na+的离子交换

锂离子传导材料Li_1.3Ti_1.7Al_0.3(PO₄)₃是具有NASICON结构的功能材料, 与Na⁺进行离子交换具有选择性高的特性. 研究了在不同温度条件下NaCl和LiCl水溶液中Li_1.3Ti_1.7Al_0.3(PO₄)₃上的Na/Li离子交换行为. 实验结果表明, 升高温度能显著提高Li_1.3Ti_1.7Al_0.3(PO₄)₃的Na/Li交换反应速率, 提高LiCl中杂质Na的分离效果.     

Na4Sn9与一些配合物相互作用的119Sn和23Na NMR研究

以¹⁹⁹Sn和²³Na核磁共振研究了Na₄Sn₉-乙二胺体系中加入M(acacen)(M=Cu²⁺,Ni²⁺)和Ln(fod)₃(Ln=Pr³⁺,Yb³⁺,Eu³⁺)后的化学位移和偶合常数。结果表明,假接触和体积磁化率的变化是引起化学位移变化的主要原因,而Fermi接触的贡献可以忽略。     

N-取代氨乙基膦酸为配位中心的Keggin型杂多酸

用N-取代的β--氨乙基膦酸R₂R′N+CH₂CH₂PO₃H-(R=R′=H;R=Me,R′=H;R=R′=Me; R=H,R′=Me₂CH;R=H,R′=CH₃(CH₂)₂CH₂)为配位中心合成了系列P︰W比为1︰12的有机膦-钨杂多酸,用元素分析、红外、紫外光谱、TG和DSC热分析对其进行了结构表征.结果表明,这些有机膦杂多酸具有Keggin型结构,可表示为N⁺CH₂CH₂PO₃HZ^-·W1₁₂O₃₆·nH₂O.其中铵离子有机侧链R₂R′N⁺CH₂CH₂与膦酸根PO₃H^-一起参与构成杂多阴离子的一级结构,即整个有机膦酸一体作为了杂多阴离子的核心或配位中心.有机膦酸的取代基对杂多酸的结晶水量有显著影响.     

(CH3)3CO + CO反应机理的理论研究

用量子化学密度泛函方法, 在B3LYP/6-31G^*水平下研究了叔丁基氧自由基(CH₃)₃CO和一氧化碳CO气体的反应机理. 为了得到更可靠的能量值, 在CCSD(T)/6-31++G^**水平下做了单点能计算. 研究表明, 该反应是一个多通道反应. (CH₃)₃CO自由基与CO作用主要生成(CH₃)₃C + CO₂. 这对于消除大气污染起到一定的作用.     

不同CO2分压条件下的白云岩溶解动力学机理

流动CO₂-H₂O系统中白云岩的溶解研究使用了旋转盘和催化剂技术.实验在与CO₂分压分别为30~10⁵Pa达到平衡的H₂O-CO₂溶液中进行,结果表明远离平衡时的白云岩溶解速率R与旋速w有关.实验结果可用经过改进的扩散边界层(DBL)理论模型获得解释.此外,在溶液中加入能加速CO₂转换反应的碳酸酐酶催化剂,促进了白云岩的溶解.发现不同CO₂分压条件下存在着较大的差异.从这些实验观测可以得出结论：改进的DBL理论模型能以满意的精度预测远离平衡时不同CO₂分压条件下的白云岩溶解速率及其变化机理.     

亚稳态SO(c1Σ－,v’=0)的猝灭动力学

在流动余辉装置上, 研究了SO(c¹Σ^－)的猝灭动力学过程. 获得了SO₂, O₂, CO₂, N₂, He, CS₂, CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH, C₄H₉OH, CH₃COCH₃, C₆H₆, CH₂Cl₂, CH₂Br₂, CHCl₃, CCl₄等16种分子与SO(c¹Σ^－)发生猝灭反应的速率常数. 初步分析表明: 醇类分子C_nH_2n+1OH(n=1, 2, 3, 4)中的C—H键的数目与其对SO(c¹Σ^－)的猝灭速率成正比; CO₂, N₂等非极性无机小分子对SO(c¹Σ^－)的猝灭作用不明显, 强极性分子SO₂对SO(c¹Σ^－)的猝灭作用较强. 卤代烷烃中的卤素原子的大小对SO(c¹Σ^－)的猝灭过程发挥着较重要的作用; 而氯代烷烃中氯原子的个数与猝灭速率之间的关系不明显.     

腙类配位化合物的研究——Ⅰ.乙酰基一和1,1′—二乙酰基二茂铁苯甲酰腙及其过渡金属螯合物的制备和性质

制备了两个二茂铁基芳酰基腙:乙酰基二茂铁苯甲酰腙,FeCMe=NNHCOC₆H₅(HL^Ⅰ)和1,1′--二乙酰基二茂铁苯甲酰腙,Fe(C₅H₄CMe=NNHCOC₆H₅)₂(H₂L^Ⅱ)。HL^Ⅰ和H₂L^Ⅱ与过渡金屑醋酸盐反应,得到两种螯合物:ML₂^Ⅰ和ML^Ⅱ[M=Co(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)]。对这些螯合物的元素分析,差热热重分析、IR、UV及¹HNMR谱进行了详细讨论。     

355 nm激光烧蚀LiMn2O4反应产物的飞行时间质谱

采用角分辨飞行时间质谱法研究了355 nm脉冲激光烧蚀LiMn2O4的反应. 在较低激光能量密度(0.8 J·cm^-2)测得的离子和中性烧蚀产物主要有Li, O, LiO, LiO₂ , Mn, Li₂, Li₄, Li₆, LiMn, MnO, MnO₂等. 激光能量密度较大时, 烧蚀产物中的氧化物不仅相对量增加, 而且物种更加丰富. 它们的飞行时间谱可用带质心速度的Maxwell-Boltzmann分布函数拟合. 烧蚀产物Li, LiO, LiO₂ 和 Mn存在能量密度表观阈值, 并且离子产物的阈值比相应的中性产物高. 烧蚀产物中原生离子和中性产物的空间角分布可用cosⁿ θ 或θ cosθ+(1-δ)cosⁿθ拟合. 此外, 对355 nm脉冲激光对LiMn₂O₄的烧蚀机理进行了讨论.     

氯化二(羟胺根)·(羟胺—O)·水合氧钒(Ⅴ)[VO·(NH2O)2·(NH3O)·H2O]Cl的晶体结构

调节硫酸氧钒与盐酸羟胺溶液至pH～4制得的题目晶体属空间群P2₁/n,晶胞参数a=8.201,b=8.597,c=9.947A,β=93.00°,Z=4.结构解出精修后R因子为0.069.结果表明,不对称单位中二个羟胺根以侧接态与VO³⁺配位,另一羟胺取端接态以O占据V的第五赤道配位位置,配位水处于氧钒基强键反位,Cl^-则在配阳离子界外以平衡电荷,晶体对的化学式确证为[(VO³⁺)(NH₂O^-)₂(NH₃O)(H₂O)][Cl^-]     

四亚甲基双(环戊二烯基)二氯化钛、锆的合成和1H NMR谱

文献中已报道了亚甲基桥联双环戊二烯基二氯化钛、锆、(CH₂)_n(C₅H₄)₂MCl₂(M=Ti、Zr;n=1,2,3)的合成和¹HNMR谱。我们按如下反应合成了四亚甲基双(环戊二烯基)二氯化钛、锆化合物。     

Li2Mg2Si4O10F2、H2Mn8O16•1.4H2O和Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3在高浓度LiCl水溶液中的离子交换行为

研究了用功能材料Li2Mg2Si4O10F2 (LHT)、H2Mn8O16•1.4H2O (CRYMO)和Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3 (LTAP)分别去除高浓度氯化锂水溶液中的杂质Fe3＋、K＋和Na＋.实验结果表明，这几种功能材料分别对溶液中的杂质Fe3＋、K＋和Na＋有很高的选择性，除杂效果明显.分析和研究了这几种功能材料在高浓度氯化锂水溶液中分别与Fe3＋、K＋和Na＋的交换行为.结果表明，在高浓度氯化锂溶液中这几种功能材料与杂质交换的动力学行为可近似用JMAK方程描述.     

Lithium exchange processes in the conduction network of the Nasicon LiTi2-xZrx(PO4)3 Series (0 < or = x < or = 2)

Structural sites occupied by lithium in the rhombohedral LiTi2-xZrx(PO4)3 series (0 < or = x < or = 2) have been investigated by 7Li NMR spectroscopy. At room temperature, the XRD patterns of the end-members of the series display rhombohedral R3c symmetry in LiTi2(PO4)3 and triclinic C in LiZr2(PO4)3. In the first compound, Li ions occupy M1 sites; however, in the second one Li occupy intermediate M1/2 sites. As the temperature increases, a first-order displacive transformation is detected in the triclinic phase, but a second-order/disorder transition is detected in the rhombohedral phase. From the temperature dependence of the 7Li NMR quadrupole constant (CQ) of the two compounds, the evolution of M1 and M1/2 sites occupancy in the Nasicon conduction network has been deduced. At high temperatures, analyzed phases tend toward a disordered rhombohedral phase, in which both M1 and M1/2 sites are equally populated and in which lithium mobility is favored by the existence of vacant M1 sites. According to this study, this phase can also be obtained by substituting Ti by Zr in the LiTi2-xZrx(PO4)3 series.     

Li1.3Zr1.7Al0.3(PO4)3的离子交换特性

锂作为21世纪推动科学技术发展的重要元素之一,被誉为“工业味精”、“能源之星”。目前锂及其相关盐类材料已成为信息产业、核能源、航空航天技术、新型材料及军事科技等行业重点开发领域,具有极高科学价值和广阔商业前景[1￣4]。氯化锂是电解制金属锂的主要原料,它的纯度是电     

LiTi2(PO4)3/C 复合材料的制备及电化学性能

采用聚乙烯醇(PVA)辅助溶胶-凝胶法合成了具有Na+超离子导体(NASICON)结构的LiTi2(PO4)3/C复合材料.运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)等对其结构形貌和电化学性能进行表征.实验结果表明:合成的LiTi2(PO4)3/C具有良好的NASICON结构,首次放电容量为144mAh·g-1.电化学阻抗谱测试结果显示,LiTi2(PO4)3/C复合材料电极在首次嵌锂过程中分别出现了代表固体电解质相界面(SEI)膜及接触阻抗、电荷传递阻抗和相变阻抗的圆弧,并详细分析了它们的变化规律.计算了Li+在LiTi2(PO4)3中嵌入/脱出时的扩散系数,分别为2.40×10-5和1.07×10-5cm2·s-1.     

Structural study of the Li(0.5)Na(0.5)MnFe2(PO4)3 and Li(0.75)Na(0.25)MnFe2(PO4)3 alluaudite phases and their electrochemical properties as positive electrodes in lithium batteries

The alluaudite lithiated phases Li(0.5)Na(0.5)MnFe(2)(PO(4))(3) and Li(0.75)Na(0.25)MnFe(2)(PO(4))(3) were prepared via a sol-gel synthesis, leading to powders with spongy characteristics. The Rietveld refinement of the X-ray and neutron diffraction data coupled with ab initio calculations allowed us for the first time to accurately localize the lithium ions in the alluaudite structure. Actually, the lithium ions are localized in the A(1) and A(1)' sites of the tunnel. M?ssbauer measurements showed the presence of some Fe(2+) that decreased with increasing Li content. Neutron diffraction revealed the presence of a partial Mn/Fe exchange between the two transition metal sites that shows clearly that the oxidation state of the element is fixed by the type of occupied site. The electrochemical properties of the two phases were studied as positive electrodes in lithium batteries in the 4.5-1.5 V potential window, but they exhibit smaller electrochemical reversible capacity compared with the non-lithiated NaMnFe(2)(PO(4))(3). The possibility of Na(+)/Li(+) ion deintercalation from (Na,Li)MnFe(2)(PO(4))(3) was also investigated by DFT+U calculations.     

单斜层状LiMn0.97Al0.03O2-x(PO4)x材料的合成及其电化学性能

以Na₂CO₃, (CH₃CO₂)₂Mn·4H₂O, Al₂O₃, Na₃PO₄·12H₂O和CH₃COOLi·2H₂O为原料, 通过2次高温固相法和一步水热离子交换法得到一系列铝和磷掺杂的LiMn_0.97Al_0.03O₂, LiMnO_1.99(PO₄)_0.01和LiMn_0.97Al_0.03O_2-x(PO₄)_x(x=0.01, 0.03, 0.05)化合物. 用X射线衍射(XRD)表征了前驱体及交换产物的晶体结构, 用扫描电镜(SEM) 测定了晶体的形貌. 通过X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱及恒电流充放电测试, 研究了掺杂离子对合成材料结构及电化学性能的影响. 研究结果表明, Al-PO₄复合掺杂综合了Al³⁺掺杂提高材料的电化学反应活性和减低材料的电化学反应阻抗以及PO₄^3-掺杂增大材料的晶胞体积的特点, 提高材料中Li⁺的扩散能力, 有效地抑制了材料由于Jahn-Teller效应引起的结构畸变, 改性后的LiMnO₂正极材料既保持了较高的容量又获得了良好的电化学循环性能.     

Sol-gel法制备的LiTi2-xMnx(PO4)3@C复合纳米材料及其储锂性能

通过简单的溶胶-凝胶方法成功合成一系列Nasicon型LiTi2-xMnx(PO4)3@C(x=0.02,0.05,0.08和0.1)。掺入异价元素锰增大了LiTi2(PO4)3的晶格参数,从而扩大Li^+的传输通道,并降低了电化学阻抗。同时材料的表面包覆均匀的导电碳层以提高电子的传输速率。所有复合材料通过粉末X射线衍射仪及透射电子显微镜进行表征。LiTi1.92Mn0.08(PO4)3@C作为锂离子电池正极材料表现出最佳的电化学性能。在0.1C倍率下,电池循环150次后放电容量高达145 mAh·g^-1,增大至5C倍率下首次充放电达到132mAh·g^-1。优异的电化学性能可归因于掺杂提高了锂离子扩散系数及包覆碳材料降低了传荷阻抗。     

Preparation of LiTi2(PO4)3 by the Solgel Method and Investigation of Its Formation Process*

ＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３ｃｅｒａｍｉｃｓｍａｙａｃｑｕｉｒｅａｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｂｙｐａｒｔｉａｌｙｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｎｇｓｏｍｅＭ３＋ｉｏｎｓ（Ｍ＝Ａｌ,Ｓｃ,Ｙ,Ｌａ）ｆｏｒｔｈｅＴｉ４＋ｉｏｎｓｏｒｄｏｐｉｎｇ...     

高倍率性能正极材料LiFe_(0.9)Mg_(0.1)PO_4的结构

应用高温固相反应合成锂离子电池正极材料LiFePO4和LiFe0.9Mg0.1PO4.不同浓度的K2S2O8水溶液氧化LiFe0.9Mg0.1PO4制备部分脱锂两相混合物Li0.4Fe0.9Mg0.1PO4及完全脱锂单相化合物Li0.1Fe0.9Mg0.1PO4.X射线衍射物相分析(XRD),选区电子衍射(SAED)和高分辨原子图像(HRTEM)测试表明,脱锂相Li0.1Fe0.9Mg0.1PO4是单相化合物,没有发生相分离.点阵参数计算表明,LiFe0.9Mg0.1PO4体系嵌锂相和脱锂相的晶格错配度与LiFePO4体系相比有所降低,这正是锂离子电池正极材料LiFe0.9Mg0.1PO4具有高倍率循环充放电比容量的结构基础.