高陶瓷含量复合固态电解质

全固态锂二次电池兼具高能量密度和高安全性特点.高陶瓷含量的陶瓷-聚合物复合固态电解质综合了聚合物电解质的柔韧性和陶瓷电解质的高机械强度与高锂离子迁移数等优点,有望优先其他形式固态电解质应用于全固态锂二次电池.本文在简要介绍固态复合电解质后,重点从复合电解质膜的性能特点与制备方法、陶瓷-聚合物界面相互作用以及由此导致的新...     

聚合物固态锂电池电解质/负极界面

动力电池领域对锂二次电池的能量密度和安全性提出了更高要求,研究高能量密度固态锂电池对发展新能源产业具有重要意义。相比传统的有机电解液锂离子电池,采用聚合物固体电解质的聚合物固态锂电池不但具有明显提升的安全性,而且能够匹配高容量电极材料,实现能量密度的有效提升。聚合物固态锂电池是最有前景的锂二次电池之一,然而聚合物固体电解质与锂负极间仍存在严重的界面副反应、锂负极表面易生长枝晶等问题。近年来,通过电解质成分调控、电解质力学性能提升、电解质/锂负极界面调控和匹配三维锂负极等手段,聚合物基固态锂电池性能明显提升。基于此,本文介绍了常见的聚合物固体电解质及其与锂负极间的界面挑战,从添加无机填料、使用高强度基底膜、分级层状结构设计、构筑界面缓冲层、交联网络设计以及固态锂负极保护等几个方面综述了提升聚合物基电解质/锂负极界面稳定性的最新研究成果,最后对解决聚合物固体电解质/锂负极界面兼容性的研发方向和发展趋势进行了展望。     

计算模拟在锂金属负极研究中的应用

锂金属以其高比容量和低电极电势,在高能量密度电池领域具有极大潜力,然而界面反应复杂、枝晶生长难以抑制等问题,导致电池易燃易爆、容易击穿短路,极大地限制了锂电池的应用。计算模拟有助于科研工作者认识反应机理、预测筛选电极材料以及优化电池设计,与实验相辅相成。本文对近年计算模拟在锂金属电极中的应用进行综述,重点在于利用分子动力学、第一性原理计算等计算方法,研究界面反应、固体电解质膜以及锂形核。此外,新开发的固态电解质很好地解决了传统锂电池易燃易爆等问题,提高了能量密度,但也存在界面阻力大、传导性能差以及枝晶生长等问题,对此,我们就计算模拟在固态电解质锂电池中锂负极的应用进行综述。最后,我们论述了该领域潜在研究方向。     

固态锂电池电极过程的原位研究进展

固态锂电池(SSLBs)由于其安全性和潜在的高能量密度优势,被认为是下一代动力电池的重要发展方向.然而,目前仍存在固态电解质离子电导率低,电极/电解质界面兼容性和稳定性差等瓶颈问题.为了提高SSLBs的性能,阐明循环过程中电极、固态电解质及其界面间的动态演化是至关重要的.在过去的几十年里,各种先进原位表征技术的出现,促进了对高性能锂电池内部工作机制的理解,推动了SSLBs进一步发展.本综述系统地介绍了近几年原子力显微镜、电子显微镜、X射线显微镜等成像表征技术和拉曼光谱、X-ray基技术、中子深度分析等成分分析技术的原位研究进展.重点分析了各类表征技术在SSLBs循环过程中形貌和组分的演化,包括正极材料的相变、形变,金属锂的沉积/溶解、锂枝晶生长,固态电解质结构演化和固体电解质中间相的形成,进一步加深了对固态锂电池的理解.     

全固态无负极锂金属电池纳米化复合集流体构筑

全固态无负极锂金属电池(AFSSLB)是一种通过初次充电形成金属锂负极的新型锂电池,它的负极与正极容量比为1,能使任意锂化正极系统达到最大能量密度。无机固态电解质的引入使无负极锂金属体系兼具高安全性。然而,电池循环过程中的锂离子通量不均导致的界面接触损失和锂枝晶生长会不断加剧,从而造成电池循环容量迅速衰减。本文构筑了纳米化的银碳复合集流体,显著增强了全固态无负极锂金属电池中集流体-电解质界面的性能。使用该集流体的固态电池循环过程中接触良好,界面阻抗为～10?·cm^-2。从而实现了超过7.0mAh·cm^-2锂金属的均匀稳定沉积,并在0.25mA·cm^-2的电流条件下实现循环200次以上。     

固态锂硫电池综述:从硫正极转化机制到电池的工程化设计（英文）

锂硫电池具有超高的理论能量密度(2567 Wh·kg^-1),且其实际能量密度最高可达600 Wh·kg^-1。然而,液态体系的Li-S电池和传统锂电池一样存在着安全隐患。用固态电解质取代电解液有望提高锂电池的安全性能,在近二十年受到了广泛的研究。对于固态锂硫电池来说,除了由于正极材料本身的不同带来的转化机制上的差别,固态电解质的物理化学性质也会显著影响其电化学行为。这篇综述分类讨论了已报道的不同固态锂硫电池体系在性能上的优缺点及其中主要的失效机制,对其能量密度低、循环稳定性差的原因及改善电池综合性能的策略进行了归纳分析,旨在从固态锂硫电池微观机制到全电池水平的工程化设计提供全面的理解,推动固态锂硫电池的进一步发展。     

聚环氧乙烷聚合物电解质基高电压固态锂金属电池的研究进展

采用液态碳酸酯电解质的锂离子电池在遭遇极端工况时, 极易发生泄露、燃烧、甚至爆炸等重大安全事故. 相对比, 聚环氧乙烷(PEO)固态聚合物电解质可以显著提升锂电池的安全性, 并且其优异的可塑性使其可以被制成特定形状进而满足特殊领域的差异化需求; 更为重要的是: PEO固态聚合物电解质与锂金属负极兼容性好. 然而, PEO固态聚合物电解质电化学氧化窗口低, 难以匹配高电压正极材料(≥4 V), 极大限制了其在高电压、高能量密度固态聚合物锂金属电池中的进一步应用. 近期经过国内外科研工作者在PEO固态聚合物电解质结构设计、PEO端羟基改性、含硼锂盐引入、功能型粘结剂设计开发以及正极界面层构筑等方面所做出的不懈努力, PEO固态聚合物电解质基高电压固态锂金属电池取得了系列化重大科研进展. 基于此, 本综述主要从以下八个方面: (1)高电压正极片表面修饰超薄聚合物层、(2)高电压正极颗粒包覆、(3)对碳黑颗粒进行包覆、(4)使用富含羧基的粘结剂、(5)不对称固态聚合物电解质结构设计、(6)正极界面原位形成耐高电压界面层、(7)醚氧官能团(-OCH₃)封端PEO, 提升其本征耐高电压性能、(8)含硼锂盐做添加剂, 详细综述了采用PEO固态聚合物电解质构建的高电压固态锂金属电池所取得的最新研究进展以及相应的高电压固态锂金属电池界面稳定作用机制. 最后还对未来PEO固态聚合物电解质在高电压固态锂金属电池方面所存在的巨大挑战和发展趋势进行了详细展望和总结阐述.     

固态锂金属电池中原位聚合电解质的研究进展

在下一代电池体系中,固态金属锂电池具有高能量密度潜力,同时有望避免目前电池面临的燃烧、爆炸等安全隐患.其中,固态电解质和电极材料之间的固-固界面接触差是其实用化面临的重要挑战.近年来,经电池内部原位聚合反应制得的原位聚合电解质用于固态锂金属电池具备界面一体化提升固-固界面相容性、抑制枝晶的形成、抑制正极过渡金属离子/多硫化物/氧化还原介质的溶解/穿梭并提升电池电化学性能多种优势.本文首先讨论了聚合电解质的反应机理,然后分析了电池内部常见电解质的原位聚合原理,总结了固态锂金属电池中原位聚合电解质的最新研究进展.最后,对未来原位聚合电解质的发展方向和商业化应用进行了展望.     

固态电池无机固态电解质/电极界面的研究进展

全固态锂电池有望较好地提高电池安全性并实现高的能量密度,因此已成为二次锂电池发展的一个重要方向.发展具有高锂离子电导率、低电解质/电极界面阻抗及有较好应变性的固态电解质材料是全固态电池研究的重要研究课题.如何有效构筑电解质/电极界面,提高界面稳定性并显著降低界面阻抗又是其中的难点之一.本文综述了近年来国际上比较关注的两种无机固体电解质——硫化物与石榴石(garnet)型氧化物的最新研究进展,重点对这两类固体电解质与正负极材料的界面特性进行总结与评述.     

无机全固态锂离子电池界面性能研究进展

固体电解质不存在易燃等安全问题, 发展固态锂电池技术是解决液体电解质锂电池安全问题的根本途径. 随着社会对大体积锂离子电池需求的增长以及人们对电池的安全性关注度的日益提高, 发展固态锂离子电池已迫在眉睫. 制备性能良好的全固态锂电池的关键在于获得高室温离子导电率的固体电解质以及在电极与电解质之间形成良好的接触面. 大量的研究集中在制备高室温导电率的固体电解质, 目前已经制备出能与液体电解质相媲美的高室温导电率的固体电解质, 但固态锂电池的高倍率性能仍然较差, 原因是在电极与固体电解质的界面处具有较高的阻抗. 关于固态锂电池电极与电解质界面的研究文章相对较少. 本文简要介绍了一些具有高室温导电率的氧化物及硫化物电解质, 着重分析了全固态锂电池电极与电解质界面处具有高阻抗的原因以及减少界面阻抗的界面改性方法.     

基于稳定同位素的5种蔬菜产地真实性判别

为保护蔬菜产地真实性,以上海市场5种常见蔬菜(生菜、茼蒿、辣椒、番茄和黄瓜)为研究对象,应用单因素方差分析上海和其他产地蔬菜的 δ13 C、δ15 N、δ2 H和 δ18 O值差异,并通过主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)建立上海地产蔬菜真实性判别模型.结果表明,上海地产5种蔬菜总的δ15 N、δ...     

Synthesis of nanocomposite, (CdxZn1-x)S by gamma-irradiation in an aqueous system

Gamma-irradiation has been applied to synthesize the nanocomposite semiconductor constituted of zinc and cadmium sulfide Cd_1-xZn_xS ultra fine particles at room temperature by utilizing homogeneous release of S^2– ions from the decomposition of sodium thiosulfate. The structure, morphology, size and optical properties of that compound have been studied by X-ray powder diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and ultraviolet-visible spectrometer (UV-visible). The product obtained from irradiated solutions containing zinc ions, cadmium ions and the sulfur source has been characterized as a composite of (Cd_xZn_1-x)S, with spherical morphology and with a diameter of average size of about 5.3 nm. The possible mechanism of formation of the composite is proposed.The financial support of Shanghai Science and Technology Foundation through No. 0252nm 095 is gratefully acknowledged.The authors would thank the staff of Shanghai Applied Radiation Institute of Shanghai University for their valuable contributions.     

Spatial distribution and accumulation of heavy metals in tidal flat sediments of Shanghai coastal zone

Surface and core sediments from the high, middle and low tidal flats of Shanghai coastal zone were analyzed for heavy metal (e.g. Cu, Pb, Zn, Cr, Cd, Fe, Mn) concentrations. Besides Cd, the concentrations of Cu, Zn, Cr and Pb are 2–5 times higher than their background values and show serious pollution trend due to the direct discharge of industrial and municipal sewage along the Shanghai tidal flat, as well as the wet and dry depositions of industrial dusts. It seems that heavy metals prefer to accumulate and be enriched in the sediments near large sewage outlets, high flats, and the subsurface layer at the depth of 10–30 cm. Several main factors, which include the direct sewage discharge along the tidal flat, tidal hydrodynamic action, large engineering activity, early diagenesis and windstorm tide, are considered to be responsible for influencing spatial distribution patterns of heavy metals in the Shanghai tidal flat.

     

Synthesis of nanocomposite, (CdxZn1-x)S by gamma-irradiation in an aqueous system

Gamma-irradiation has been applied to synthesize the nanocomposite semiconductor constituted of zinc and cadmium sulfide Cd_1-xZn_xS ultra fine particles at room temperature by utilizing homogeneous release of S^2– ions from the decomposition of sodium thiosulfate. The structure, morphology, size and optical properties of that compound have been studied by X-ray powder diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and ultraviolet-visible spectrometer (UV-visible). The product obtained from irradiated solutions containing zinc ions, cadmium ions and the sulfur source has been characterized as a composite of (Cd_xZn_1-x)S, with spherical morphology and with a diameter of average size of about 5.3 nm. The possible mechanism of formation of the composite is proposed.The financial support of Shanghai Science and Technology Foundation through No. 0252nm 095 is gratefully acknowledged.The authors would thank the staff of Shanghai Applied Radiation Institute of Shanghai University for their valuable contributions.     

New Chiral N,S-Ligands with Thiophenyl at Benzylic Position. Palladium(II)-catalyzed Enantioselective Allylic Alkylation

Ｃｈｉｒａｌｌｉｇａｎｄｓｐｌａｙａｃｒｕｃｉａｌｒｏｌｅｉｎａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｃａｔａｌｙｓｉｓ .Ｔｏｄａｔｅａｖａｒｉｅｔｙｏｆｌｉｇａｎｄｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｙｎｔｈｅ ｓｉｚｅｄａｎｄｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅ .Ａｍｏｎｇｔｈｅｍｔｈｅｌｉｇａｎｄｓ1ｗｉｔｈｂｏｔｈｃｏｏｒｄｉｎａｔｅａｔｏｍｓａｔｂｅｎｚｅｎｅｒｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓｓｈｏｗｇｏｏｄｔｏｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｉｎｄｕｃｔｉｏｎｉｎｃａｔａｌｙｔｉｃａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｒｅａｃｔｉｏｎｓ …     

Clean synthesis of azo compounds using Magtrieve™ in the ionic liquid [<Emphasis Type="Italic">bmim</Emphasis>][Br]

A series of azo compounds, N-aryl-2-phenyldiazenecarboxamides, and 4-substituted-1,2,4-triazoline-3,5-diones, were synthesized using Magtrieve™, a magnetically retrievable and recyclable oxidant, in the ionic liquid [bmim][Br] under neutral condition. This procedure has several advantages, such as greenness, mild reactions, simple manipulation, and reusability of reagent and solvent. Correspondence: Yanqing Peng, Shanghai Key Laboratory of Chemical Biology, Institute of Pesticides and Pharmaceuticals, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China.     

上海市几个不同地区儿童头发中Zn、Cu含量的比较

上海各地区环境污染程度不同，就上海几个地区儿童发Zn、发Cu含量的比较，说明环境污染与儿童健康状况的关系。     

中国的百岁老人研究Ⅳ.2009,上海成为中国长寿之乡

分析了上海的自然地理、社会经济和人口结构特征,探讨了上海百岁老人的发展规律。结果表明,上海已具备形成长寿之乡的主客观条件,如能保持目前的态势,到2009年底,上海百岁老人数将超过1000人,百岁老人占总人口比例亦将达到百万分之70的中国长寿之乡标准,有望成为人口规模最大,社会经济最发达的中国长寿之乡。     

Synthesis of thiohydantoins under one-pot three-component solvent-free conditions

A direct and efficient one-pot three-component synthesis protocol was developed for the synthesis of thiohydantoins from readily and widely available substrates (isothiocyanates, ethyl chloroacetate, and amines) employing solvent-free conditions. Correspondence: Song Cao, Shanghai Key Laboratory of Chemical Biology, School of Pharmacy, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China.     

Zum Forschen nach China

Michael Kruppa und Stefan Ritter haben während ihrer Doktorarbeit zwei Monate am Shanghai Institut of Organic Chemistry in China gearbeitet.