醇/水混合溶剂中碱性聚合物电解质独特的溶解行为（英文）

自聚集型季铵化聚砜(aQAPS)是一种高性能的碱性聚合物电解质(APE),已被应用于碱性聚合物电解质燃料电池(APEFCs)中。长期以来,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)一直被作为溶解aQAPS的最佳溶剂,但DMF的高沸点使其难以彻底除尽并可能会毒化电催化剂。在我们最近的实验中发现,虽然aQAPS不能溶解于乙醇、正丙醇或水中,但它可以溶解在这些醇和水的混合物中。这种尚未被理解的独特溶解行为能够极大地促进APEFCs中膜电极组件(MEA)的制备。本工作使用分子动力学(MD)模拟的方法研究了aQAPS在不同溶剂中的溶解行为,包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、DMF以及这些非水溶剂与水的混合物。aQAPS链在单一溶剂中的构象与其在实验中观察到的溶解行为一致,但在含有水的混合溶剂中,aQAPS链往往处于更加蜷缩的状态。模拟结果进一步揭示了混合溶剂中的水扮演着双重角色。一方面,由于疏水作用,aQAPS链在加水时被压缩至收缩状态;另一方面,水可以驱动反离子(Cl~-)的离解,从而导致溶质-溶剂相互作用能的增强,促进aQAPS的溶解。在大多数混合溶剂中,这两种相互作用的总效果是增大了总的溶质-溶剂相互作用能,在能量上有利于aQAPS的溶解。本研究不仅能够加深我们对聚电解质溶解行为的基本认识,而且对于开发性能更优的APEFCs也具有技术指导作用。     

锂硒电池正极材料设计

<正>随着移动电子设备和新能源汽车的飞速发展,可充电池技术越来越受到重视。而目前应用最为广泛的锂离子电池,其能量密度仍然较低(~200Wh·kg~(-1)),且安全性较差。开发新型电池体系及电极材料越来越受到关注。     

储锂硅材料的ESR谱研究

采用了电化学方法制备储锂硅材料,并用电子自旋共振(ESR)方法进行研究. 实验结果表明, 储锂前的硅ESR行为符合居里自旋的ESR特征, ESR信号主要来源于硅材料中的晶格缺陷、 表面悬空键等局域化自旋中心. 储锂后硅材料中产生了泡利自旋,居里自旋的强度比储锂前增大2～3倍. 此外,对硅和储锂硅ESR谱线的g因子和ΔH_pp随温度的变化情况也进行了分析. 硅材料电化学储锂时,与锂离子中和的电子主要参与形成Li-Si共价键,对ESR信号贡献很小.     

新型ESR——电化学池设计

本文报道了一种适用于同轴微波腔的新型ＥＳＲ－电化学池的设计，工作电极的长度可调节，部分屏蔽微波辐射的功能上下两个屏蔽套承担，除了传统的螺线管，工作电极还可由打孔的金属筒，金属网，甚至复合材料制成，对电极可根据需要置共振腔的外面或里面，总之，新设计灵活实用，适合更多的研究场合，本文列举了一些应用实例。     

近期热点文章

<正>The Water Catalysis at Oxygen Cathodes of Lithium-Oxygen Cells F.Li,S.Wu,D.Li,T.Zhang,P.He,A.Yamada,H.Zhou Nature Commun.DOI:10.1038/ncomms8843在Li-O2电池的有机电解液中加入万分之一的水,正极的充电超电势可降低至0.21 V,充放电平台电势差仅0.32 V,循环200周保持稳定.     

12-冠-4对非质子Li-O2电池氧电极的影响

Li-O₂电池放电产物Li₂O₂由于在有机溶剂中溶解度较差,会堵塞气体通道,这是Li-O₂电池面临的一个主要挑战。在本工作中,我们选择12-冠-4做为添加剂捕获Li⁺,来研究其对氧电极放电产物溶解性的影响,并采用了多种电化学表征方法,包括循环伏安法和旋转圆盘电极等。结果显示,仅仅添加5%的12-冠-4就能明显提高氧还原产物$\text{O}_{2}^{-}$的稳定性,并减少固体Li₂O₂的生成。结合软硬酸碱和第一性原理计算对上述实验结果进行了解释。     

近期热点文章

Synthetic Control of FePtM Nanorods(M=Cu,Ni)to Enhance the Oxygen Reduction Reaction H.Zhu,S·Zhang,S·Guo,D.Su,S·Sun组成可控的核壳结构FePtCu@Pt纳米棒催化剂,对氧还原反应(ORR)表现出优于Pt/C的催化活性和优良的稳定性。     

全Pd催化剂质子交换膜燃料电池

用改良的浸渍法合成了多种不同合金度的碳载PdCu纳米粒子, 考察其对氧还原和氢氧化反应的催化行为, 并择优应用到质子交换膜燃料电池(PEMFC)中. 研究发现, 阳极采用Pd₈₀Cu₂₀/C催化剂, 阴极采用Pd₉₀Cu₁₀/C催化剂组装的单电池在65℃下最大功率密度接近204 mW/cm².     

硫酸水溶液中聚苯胺的两种极化子

应用自设计现场ESR电解池测量不同电势下的聚苯胺电导率,得到了高信/噪比的ESR谱图.谱线分解发现,在硫酸水溶液中聚苯胺生长的早期阶段存在两种极化子,根据这两种成分的ESR峰宽随电极电势的变化以及它和电导的关联分析,分别被指认为聚苯胺中有序区域和无序区域的极化子.随着掺杂程度的增大,两种极化子都是载流子,同样经历了由Curie自旋到Pauli自旋的转变.这一推论得到ESR饱和实验数据的支持.