新型导电盐(三氟甲基磺酰)(三氟乙氧基磺酰)亚胺锂及其非水电解液的制备与性能

制备了一种新型含氟磺酰亚胺锂盐(三氟甲基磺酰)(三氟乙氧基磺酰)亚胺锂{Li[(CF₃SO₂)·(CF₃CH₂OSO₂)N], Li[TFO-TFSI]}及其与碳酸乙烯酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)混合溶剂(3∶7, 体积比)组成的非水电解液. 采用核磁共振波谱(NMR)、 红外光谱(IR)、 质谱(MS)、 元素分析(EA)和离子色谱(IC)等手段对合成锂盐Li[TFO-TFSI]进行了结构表征及纯度分析. 通过差示量热扫描(DSC)和热重分析(TG)对Li[TFO-TFSI]及其电解液1.0 mol/L Li[TFO-TFSI]-EC/EMC(3∶ 7)的热学性质进行了表征. 采用交流阻抗(EIS)、 循环伏安(CV)、 计时安培法及扫描电子显微镜(SEM)等对Li[TFO-TFSI]/碳酸酯电解液的基础物化和电化学性质进行了表征. 结果表明, Li[TFO-TFSI]/碳酸酯电解液具有较好的电化学稳定性; 在4.2 V(vs. Li/Li⁺)以下Al箔不发生腐蚀; 室温下基于Li[TFO-TFSI]/碳酸酯电解液的Li/人造石墨和人造石墨/LiCoO₂电池均保持较好的循环性能, 特别是人造石墨/LiCoO₂锂离子电池循环100周后, 其比容量保持率明显高于相应的基于LiPF₆/碳酸酯电解液体系的电池.     

新型锂盐Li[(CF_3SO_2)(n-C_4F_9SO_2)N]电解液在高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4电池中的性能

探讨一种新型磺酰亚胺锂盐(三氟甲基磺酰)(全氟丁基磺酰)亚胺锂{Li[(CF_3SO_2)(n-C_4F_9SO_2)N],LiTNFSI}的碳酸丙烯酯(PC)电解液的电导率、耐氧化性及基于该电解液的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4|Li电池循环性能和自放电行为.结果表明,1.0 mol/L LiTNFSI-PC电解液的室温电导率适中,氧化电位较高,并且基于该电解液的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4|Li电池表现出优异的循环性能,综合性能明显优于1.0 mol/L LiPF_6-PC电解液体系.这主要得益于1.0 mol/L LiTNFSI PC电解液与LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4良好的界面匹配性.     

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.     

苝四羧酸二酰亚胺衍生物的合成及其性能研究

以苝四羧酸二酐为原料,设计并合成了3个苝四羧酸二酰亚胺类化合物[1,7-二溴-3,4,9,10-苝四酸酐(1), N,N′-二(十二烷基)-1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(2)和N,N′-二(十二烷基)-1,7-二对叔丁基苯氧基-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(3)],其结构经1H NMR和MS表征.用循环伏安法和热分析法研究了2和3的电化学性质和热学性质.结果表明:2和3的氧化电位分别为931.6 mV, 170.1 mV,还原电位分别为-1 028 mV, -1 941 mV;2和3具有高的分解温度(>300 ℃),有良好的热稳定性.     

二(三氟甲基磺酰)亚胺锂对磷酸铁锂正极高温行为的影响

系统研究了电解质锂盐对磷酸铁锂电极高温性能的影响, 并探讨了相关的作用机理. 差示扫描量热仪测试显示, 与LiPF₆相比, 二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)和LiBF₄具有对水份稳定且热稳定性好的优点, 更适合高温条件下使用. 应用等离子体发射光谱考察LiFePO₄在55 ℃和不同电解液体系中铁离子溶出程度, 结果表明, 在LiTFSI和无氟锂盐电解液中LiFePO₄的铁很少溶出, 而在LiPF₆电解液中却溶出严重, 且FePO₄的铁溶出量高于LiFePO₄. 循环伏安和光学显微镜测试结果显示少量LiBF₄的加入能有效抑制LiTFSI对集流体铝箔的腐蚀. 以LiTFSI和LiBF₄作为混合锂盐配成的电解液能显著改善LiFePO₄/Li电池的高温电化学性能, 在55 ℃和1 C倍率下循环40次后放电比容量达147.7 mAh/g.     

双(三氟甲基磺酰)亚胺钠基聚合物电解质在固态钠电池中的性能

采用简单的溶液浇铸法制备出由双（三氟甲基磺酰）亚胺钠（NaTFSI）/聚氧乙烯（PEO）构筑的固态聚合物电解质（SPE）,并针对其相转变、结晶性、热稳定性、电导率以及电化学稳定性等基础理化及电化学性质进行了系统表征。结果表明,NaTFSI/PEO（[EO]/[Na⁺]=15）SPE具有相对高的电导率（σ ≈ 10^-3 S·cm^-1,80℃）、高的耐氧化能力（4.86 V vs Na⁺/Na）和热稳定性高达350℃。电池测试结果表明,该NaTFSI基SPE不仅对金属钠电极能够呈现出优异的界面稳定性,而且在Na|SPE|NaCu_1/9Ni_2/9Fe_1/3Mn_1/3O₂电池中展现出良好的循环和倍率性能。     

3-芳基磺酰氧基(取代)异噻唑的合成及除草活性

通过3-羟基异噻唑和4-氰基-5-甲硫基-3-羟基异噻唑与芳基磺酰氯在碱性条件下缩合,合成了3-芳基磺酰氧基异噻唑和3-芳基磺酰氧基-4-氰基-5-甲硫基-异噻唑.对所合成的化合物进行了除草活性的测定.     

3-(3-叔丁氧基)丁二酰亚胺基单环β-内酰胺衍生物的合成

从苹果酸出发, 经过一系列反应得到3-(3-叔丁氧基)丁二酰亚胺乙酰氯. 3-(3-叔丁氧基)丁二酰亚胺乙酰氯和含不同取代基的Schiff碱1a～1h反应得到8个新的3-(3-叔丁氧基)丁二酰亚胺基单环β-内酰胺衍生物2a～2h, 化合物2a～2h的结构经IR, ¹H NMR, MS和元素分析所确证.     

新型锂盐Li[CF3BF3]电解液的制备与性能

制备了1种高纯度的新型锂盐三氟甲基三氟硼酸锂(Li[CF3BF3]),通过核磁共振(NMR)、元素分析(EA)及离子色谱(IC)对其结构进行表征和杂质分析.采取示差扫描量热(DSC)、交流阻抗(EIS)、循环伏安(CV)和扫描电镜(SEM)等方法研究了1 mol/L Li[CF3BF3]-EC/EMC/DMC(体积比5∶3∶2)电解液的物化和电化学性质.结果表明,Li[CF3BF3]基电解液的电导率和Li+迁移数远高于LiBF4,氧化电位高达5.91 V(vs.Li+/Li),在镍电极表面能观察到可逆的锂沉积-溶出过程,并对Al箔表现出优良的钝化性能.研究了Li[CF3BF3]基电解液的电导率与温度和浓度、黏度与浓度的变化规律,以及一系列浓度电解液的相变规律.Li/C半电池测试结果表明,—CF3取代LiBF4的1个F原子后,其衍生产物Li[CF3BF3]明显改善了电解液与人造石墨的相容性.     

含PyR14TFSI电解液LiMn2O4正极高温电化学性能

利用差示扫描量热仪（DSC）、电化学工作站、BTS电池测试系统、X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线能量色散谱（EDS）等方法,研究了含离子液体N-甲基丁基吡咯烷二(三氟甲基磺酰)亚胺盐（PyR₁₄TFSI）电解液性能以及LiMn₂O₄电极高温电化学性能. 结果表明,随着1 mol·L^-1 LiPF₆ EC/EMC/DMC（1:1:1,by volume）中PyR₁₄TFSI添加量的增大,电解液的电导率逐渐增大,添加量为2.5%（by mass）时,电解液DSC曲线由89.3 ^oC、201 ^oC、224 ^oC三个强吸热峰变为116.6 ^oC和244.3 ^oC两个强吸热峰;50 ^oC下,LiMn₂O₄倍率性能显著提高,2C放电比容量提高16 mAh·g^-1,100循环周期后容量保持率为88.3%（提高2.2%）. PyR₁₄TFSI添加有利于电极结构的稳定.     

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.     

两种耐高温紫外正型光刻胶成膜树脂的制备及性能

分别通过N-(p-羟基苯基)甲基丙烯酰胺与N-苯基马来酰亚胺、N-苯基甲基丙烯酰胺与N-(p-羟基苯基)马来酰亚胺的共聚合,制备了两种聚合物树脂聚N-(p-羟基苯基)甲基丙烯酰胺共N-苯基马来酰亚胺(poly(HPMA-co-PMI))和聚N-苯基甲基丙烯酰胺共N-(p-羟基苯基)马来酰亚胺(poly(MPA-co-HPMI)).结果表明,这两种聚合物都是按1∶1的摩尔比交替共聚的,它们都具有良好的溶解性、成膜性和亲水性,并且它们的玻璃化温度Tg都在280℃以上.将它们分别与感光剂2,1,5-磺酰氯的衍生物、助剂二苯甲酮等复配成两种紫外正型光刻胶,初步光刻实验表明,其最大分辨率都可以达到1μm,并且都可以耐270℃的高温.     

含咪唑离子聚乙烯离聚体的合成与性能

利用双(β-二酮单亚胺)钛催化乙烯和5-碘甲基降冰片烯(IMNB)的配位共聚,高效合成了高分子量、窄分子量分布和组分可控的烯烃共聚物.将该含有碘甲基侧基的共聚物与N-甲基咪唑进行亲核取代反应,然后再与有机金属盐进行离子交换,制备了一系列带有甲磺酸根(CH3SO3-)、三氟甲磺酸根(CF3SO3-)或双(三氟甲磺酰)亚胺负离子(Tf2N-)的聚乙烯离聚体.研究表明,离子基团的引入会破坏聚合物的结晶,熔融温度和结晶度均随着离子含量的增加而降低.但离聚体的玻璃化转变温度却高于乙烯/IMNB共聚物,表明离子基团之间的强相互作用抑制了链段运动.与共聚物前体相比,聚乙烯离聚体表现出更高的热稳定性、更好的亲水性和更高的抗拉强度.当离子含量相同时,聚乙烯离聚体的抗拉强度顺序为:CH3SO3->CF3SO3->Tf2N-,而断裂伸长率呈现相反的趋势.     

羧基甜菜碱型两性氟表面活性剂的合成和表面活性

以p-全氟壬烯氧基苯磺酰氯(Ⅰ)为原料,经酰胺化和季胺化两步反应,制备了N-3-(二甲氨基丙基)对全氟壬烯氧基苯磺酰胺(Ⅱ)和N-[3-(p-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基)丙基]-N,N-二甲基乙酸铵(Ⅲ),用FTIR、1HNMR、ESI-MS对II和III的结构进行了表征。中间体N-3-(二甲氨基丙基)对全氟壬烯氧基苯磺酰胺(Ⅱ)的较优合成工艺条件为:溶剂为二氯甲烷,n(Ⅰ):n(N,N-二甲基丙二胺)=1:1.75,20℃反应4 h,Ⅱ的收率可达99.49%。N-[3-(p-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基)丙基]-N,N-二甲基乙酸铵(Ⅲ)的较优合成工艺条件为:n(Ⅱ):n(氯乙酸钠)=1:1.1,n(Ⅱ):n(碳酸氢钠)=1:1.5,60℃反应9 h,Ⅲ的收率为93.58%。     

二甲基甲酰胺中钐盐的电导研究

通过电导测量研究了4种钐盐:Sm(CF3SO3)3,Sm(ClO4)3,Sm(NO3)3,和SmCl3在极性非质子溶剂DMF中的电导性质。利用线性拟合方法求得在25℃下Sm(CF3SO3)3和Sm(ClO4)3的极限摩尔电导率分别为274 5和283 2S·cm2·mol-1。用间接方法求得Sm(NO3)3与SmCl3的极限摩尔电导率分别为299 7,289 8S·cm2·mol-1。在25～65℃温度范围内,Sm(CF3SO3)3和Sm(ClO4)3的电导率随温度呈线性变化。Sm(NO3)3,SmCl3的电导行为表现出明显的离子缔合。     

二甲基甲酰胺中四种钕盐的电导

通过电导测量研究了四种钕盐：Nd(CF3SO3)3、Nd(ClO4)3、Nd(NO3)3和NdCl3在极性非质子溶剂DMF中的电导性质.利用线性拟合方法求得在25 ℃下Nd(CF3SO3)3和Nd(ClO4)3的极限摩尔电导率分别为278.8和 280.7 S•cm2•mol－1.用间接方法求得Nd(NO3)3 与NdCl3 的极限摩尔电导率分别为297.2和287.3 S•cm2 •mol－1.在25～65 ℃温度范围内，Nd(CF3SO3)3和Nd(ClO4)3的电导率随温度呈线性变化. Nd(NO3)3和NdCl3的电导行为表现出明显的离子缔合.     

N,N'-二(芳磺酰) 亚磺酰胺-S-(2-苯并咪唑基) 类化合物的合成

本文报道了新化合物N,N'-二(芳磺酰)亚磺酰胺-S-(2-苯并咪唑基)钠(a～e)以及N,N'-二(芳磺酰)亚磺酰胺-S-(2-苯并咪唑基) (f～i)的合成. 通过在感光乳剂中的应用,我们发现a,b,和c具有超增感作用, 它们分别使卤化银乳剂的感光度提高62％ , 22％ 和 45％.     

可溶性苝四羧酸二酰亚胺发光材料的合成及表征

以苝四酸酐为原料合成了1,7-二溴-3,4,9,10-苝四酸酐(PeryBr₂)、N,N′-二(十二烷基)-1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(DD-PeryBr₂)和N,N′-二(十二烷基)-1,7-二对叔丁基苯氧基-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(DD-PeryBp₂) 3种苝四羧酸二酰亚胺类化合物,并对其结构和性能利用紫外-可见吸收光谱、傅立叶红外光谱、核磁共振、质谱、热分析和荧光光谱测试技术进行了表征和测试。 结果表明,DD-PeryBp₂能很好的溶于甲苯、氯仿、四氢呋喃等常用有机溶剂。 紫外可见最大吸收波长和荧光最大发射波长分别为548和576 nm。 DD-PeryBp₂具有很好的热稳定性,质量损失5%时的温度为433 ℃。     

烷酰氧基芳磺酸盐的合成研究

研究了以羧酸酐和羟基芳磺酸盐为主要原料,丙酮为溶剂、无水碳酸钠为缚酸剂的烷酰氧基芳磺酸盐的清洁合成工艺,制备了4-壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS)、壬酰氧基尼文酸钠、4-甲基丙烯酰氧基苯磺酸钠、甲基丙烯酰氧基尼文酸钠等4个化合物.考察了合成反应的影响因素.结果表明,以对羟基苯磺酸钠和壬酸酐为原料合成4-壬酰氧基苯磺酸钠(N...     

聚丙烯酸[2,5-双(对甲氧基苯甲酰氧基)苄酯]及聚甲基丙烯酸[2,5-双(对甲氧基苯甲酰氧基)苄酯]的合成

周其凤等曾报道聚丙烯酸［２,５－双（对甲氧基苯甲酰氧基）节酯］［１］和聚甲基丙烯酸［２,５－双（对甲氧基苯甲酰氧基）苄酯］［２］的合成．但后来的研究发现,在合成单体的条件下出现的一种未见报道的异常反应［３］使产物成分复杂化,因此当时报道的聚合物可能不是聚丙烯酸［２,５－双－（对甲氧基苯甲酰氧基）苄酯］或聚甲基丙烯酸［２,５－双（对甲氧基苯甲酰氧基）苄酯］,而可能是共聚物．针对这一问题,我们重新设计了合成路线以避免发生上述副反应,成功地合成了丙烯酸或ａ－甲基丙烯酸［２,５－双－（对甲氧基苯甲酰氧基…