碱处理PVDF膜对制备高电导率质子交换膜的作用

燃料电池是一种高能量密度、低污染的新型能源. 质子交换膜是燃料电池的核心组件之一. 在对聚偏氟乙烯(PVDF)膜进行了碱处理改性的基础上制备了高电导率的聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)质子交换膜, 对碱处理后的PVDF膜进行了傅立叶变换红外光谱(FTIR)、傅立叶变换拉曼光谱(FT-Raman)及电子自旋共振(ESR)分析. 振动光谱显示在处理后的膜中存在共轭碳碳双键. 首次用ESR检测到碱处理后的PVDF膜中形成了自由基, 其浓度在10¹⁶ spin/g. 研究表明碱处理引起的膜结构变化有利于接枝反应的进行, 对提高所合成的质子交换膜的电导率有重要作用, 电导率提高一个数量级, 至6.40×10^－2 S/cm.     

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...     

B_2S_3-Li_2S-LiI玻璃态离子电导率

B_2S_3-Li_2S-LiI 体系玻璃态在常温下锂离子电导率高达1.7×10~(-3)(?)~(-1)cm~(?),它是一种很有希望的二次锂电池的固体电解质。本文作者成功地制备出这类玻璃,并对影响离子电导率的因素进行了研究。     

离子导体LiCl(Al2O3)的核磁共振研究

本文报道了含分散第二相粒子的离子导体LiCl(或LiI)中⁷Li核磁共振的观测结果,测量了⁷Li核磁共振吸收谱线的线宽和自旋-晶格弛豫时间(T₁)。实验发现,在LiCl(Al₂O₃)中,⁷Li的核磁共振吸收谱线上叠加了一小峰,且随第二相粒子的类型、含量和温度而变化。⁷Li核磁共振信号的信噪比显著提高,自旋-晶格弛豫时间变短,且也随第二相粒子的类型、含量和温度而变化。结果表明,离子电导率的提高和附加小峰的出现都是由第二相粒子引起的,从而提出:靠近第二相粒子的LiCl界面附近的空间电荷区中高的离子传导是离子电导率提高和附加小峰出现的可能机理。 关键词：     

稳定的Sr-La-Cu-O化合物在流体静压下的超导电性

在0-17kbar范围内,研究了稳定的Sr-La-Cu-O 化合物的超导临界温度与压力的关系,超导起始转变温度T_(co)由37.0K增加到今5.0K(14 kbar)。     

二硫化钦作为锉离子电池负极材料的特性

采用固相法合成了纯六方相的TiS₂粉体. X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)结果表明该材料具有特征层状结构, 其颗粒大小在10-20 μm之间. 作为锂离子电池负极材料, TiS₂在3.00 V(vs. Li⁺/Li)以下有3个明显的放电平台, 首次可逆容量达668 mAh·g^-1, 在第一个放电电压范围(3.00-1.40 V)内具有优异的循环可逆性. 深度放电时由于Li₂S的生成和材料颗粒严重破碎, 在低于0.50 V时材料的循环性能不佳. 通过减小材料颗粒度和提高导电剂含量, TiS₂的电化学性能得到显著改善.     

Liquid-phase synthesis of Li2S and Li3PS4 with lithium-based organic solutions

Sulfide solid electrolytes are widely regarded as one of the most promising technical routes to realize all-solid-state batteries (ASSBs) due to their high ionic conductivity and favorable deformability. However, the relatively high price of the crucial starting material, Li₂S, results in high costs of sulfide solid electrolytes, limiting their practical application in ASSBs. To solve this problem, we develop a new synthesis route of Li₂S via liquid-phase synthesis method, employing lithium and biphenyl in 1, 2-dimethoxyethane (DME) ether solvent to form a lithium solution as the lithium precursor. Because of the comparatively strong reducibility of the lithium solution, its reaction with sulfur proceeds effectively even at room temperature. This new synthesis route of Li₂S starts with cheap precursors of lithium, sulfur, biphenyl and DME solvent, and the only remaining byproduct (DME solution of biphenyl) after the collection of Li₂S product can be recycled and reused. Besides, the reaction can proceed effectively at room temperature with mild condition, reducing energy cost to a great extent. The as-synthesized Li₂S owns uniform and extremely small particle size, proved to be feasible in synthesizing sulfide solid electrolytes (such as the solid-state synthesis of Li₆PS₅Cl). Spontaneously, this lithium solution can be directly employed in the synthesis of Li₃PS₄ solid electrolytes via liquid-phase synthesis method, in which the centrifugation and heat treatment processes of Li₂S are not necessary, providing simplified production process. The as-synthesized Li₃PS₄ exhibits typical Li⁺ conductivity of 1.85×10^-4 S·cm^-1 at 30 ℃.     

聚吡咯-过渡金属-氧配合物储锂材料的结构与性能研究

目前锂离子电池电极材料主要使用无机材料. 近年来有机物电极材料虽有报道,但这些材料大都比容量低、倍率性能差. 本文介绍一类新型有机金属配合物聚吡咯-过渡金属-氧储锂材料的合成、结构及电化学性能. 结合扩展X-射线吸收精细结构谱分析和密度泛函理论计算,发现这类材料呈现多层结构特征,层内稳定的过渡金属-吡咯N的配位作用及循环过程中层间过渡金属-氧键的可逆断裂和结合使该类材料具有很高的储锂容量和循环稳定性,且聚吡咯导电网络使得该材料具有良好的倍率性能. 这类新材料将有望成为锂离子电池的高比容量负极材料.     

钠离子电池新型Cu基隧道型氧化物正极材料研究

成本较为低廉的钠离子电池成为储能领域的新秀,备受关注.以Na₂CO₃,CuO,Fe₂O₃,MnO₂和TiO₂为原料,通过简单的固相反应法合成了一系列新型Cu基隧道结构化合物.通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和电化学性能测试对所得样品的结构、形貌以及电化学性能进行了表征.XRD结果表明材料结构与Na_0.44MnO₂一样为隧道结构,空间群为pbam.室温下的电化学性能测试表明Mn替代的样品在1.5~4.1 V的范围内表现出了90 mAh/g的比容量,循环稳定,倍率性能较好,1C容量保持率仍为74%.XPS结果验证了Cu在充放电过程中参与了变价.原位XRD结果表明Na_0.66Cu_0.17Mn_0.33Ti_0.5O₂电极材料在1.5~4.1 V的范围内可以保持稳定的隧道型结构.本工作首次报道了Cu在隧道型结构材料中的变价行为,为进一步设计隧道结构的材料以及钠离子电池正极材料提供新思路.     

A high-performance rechargeable Li–O_2 battery with quasi-solid-state electrolyte

A novel transparent and soft quasi-solid-state electrolyte(QSSE) was proposed and fabricated, which consists of ionic liquid(PYR_(14)TFSI) and nano-fumed silica. The QSSE demonstrates high ionic conductivity of 4.6×10~(-4) S/cm at room temperature and wide electrochemical stability window of over 5 V. The Li–O_2 battery using such quasi-solidstate electrolyte exhibits a low charge-discharge overpotential at the first cycle and excellent long-term cyclability over 500 cycles.