水溶液法原位构建ZnO亲锂层稳定锂-石榴石电解质界面

固态电池以其高安全性和高能量密度而备受关注。石榴石型固体电解质(LLZO)由于具有较高的离子导电性和对锂金属的稳定性,在固态电池中具有应用前景,但陶瓷与锂金属较差的界面接触会导致高的界面阻抗和可能形成的枝晶穿透。我们利用LLZO表层独特的H⁺/Li⁺交换反应,提出了一种简便有效的金属盐类水溶液诱发策略,在电解质表面原位构建ZnO亲锂层,界面处LiZn合金化实现紧密连续的接触。引入改性层后,界面阻抗可显著降低至约10Ω·cm²,对称电池能够在0.1mA·cm^-2的电流密度下实现长达1000h的长循环稳定性。匹配正极LiFePO₄(LFP)或LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂(NCM523)的准固态电池在室温下能够稳定循环100次以上。     

锂金属电池用高浓度电解液体系研究进展

锂金属二次电池具有极高的能量密度,是下一代储能电池的研究热点。然而,金属锂负极在传统碳酸酯电解液1 mol·L^?1 LiPF6-EC/DEC(ethylene carbonate/diethyl carbonate)中充放电时,存在严重的枝晶生长和循环效率低下等问题,阻碍了其商业化应用。因此,开发与锂负极兼容的新型电解液体系是目前重要的研究任务。与传统稀溶液相比,高浓度电解液体系具有独有的物化性质和优异的界面相容性,并且能有效抑制锂枝晶生长、显著提升锂负极的循环可逆性,因而格外受到关注。本文综述了高浓度电解液及局部高浓电解液体系的最新研究进展,分析了其溶液化学结构和物化性质,对其与锂负极的界面相容性、枝晶抑制效果、效率提升能力及界面稳定性机制进行了探讨;文章着重介绍了高浓与局部高浓电解液体系在锂金属二次电池中的应用,同时从基础科学研究和应用研究两个层面对高浓电解液和局部高浓电解液存在的主要问题进行了简要分析,并对其未来发展方向进行了展望。     

界面对聚丙烯/碳酸钙复合材料光氧老化的影响

以聚丙烯(PP)/碳酸钙为研究对象,以复合材料界面为着眼点,探讨了不同的填料粒径和表面组成对复合材料光氧老化的影响,并提出了相关机理.首先,文中认为聚合物/无机填料界面面积与界面化学组成是影响老化速率的关键因素.聚合物与碳酸钙的总界面面积的增大会加速PP的光氧老化,不同偶联剂处理会改变碳酸钙的表面化学特性进而对PP老化产生促进或抑制.在此基础上提出了基于界面的老化反应速率概念及相应模型.其次,在老化领域采用了"界面放大"的实验方案,验证了碳酸钙对PP的老化促进很大程度上来源于碳酸钙表面的化学组成.此外,研究发现采用表面处理剂钛酸酯改性的碳酸钙能大大促进PP的老化,且表现为钛酸酯与碳酸钙的协同效果.     

卡波普改性纳米纤维基复合纳滤膜的结构与性能

以仿生胶黏剂卡波普(carbopol,CP)改性的聚丙烯腈(polyacrylonitrile,PAN)纳米纤维膜为基膜,以哌嗪和均苯三甲酰氯分别为水相单体和有机相单体采用界面聚合法制备得到一种功能阻隔层为聚哌嗪酰胺(polypiperazine-amide,PA)的纳米纤维基复合纳滤膜(PAN/CP/PA).傅里叶红外光谱表明CP凝胶中的羧基(—COOH)与PAN纳米纤维层中的氰基(—CN)形成氢键,同时与水相单体哌嗪上的仲胺基形成羧酸铵盐离子键(—COO-H2N+),使得复合纳滤膜各层之间相互作用增强.分别以卡波普改性前后的PAN纳米纤维膜为基膜,采用相同界面聚合工艺制备PAN/PA和PAN/CP/PA复合滤膜,其力学性能测试表明,CP凝胶的引入将PAN纳米纤维基膜与功能阻隔层之间有效黏合在一起,实现了复合膜结构的一体性,整体的断裂强度由15.1 MPa提高至24.2 MPa.对比2种复合膜的盐水过滤性能,PAN/CP/PA复合膜对二价硫酸盐的截留效果与PAN/PA复合膜保持一致,对硝酸盐类和MgCl2的截留效果明显优于PAN/PA复合膜,其缘由归因于CP凝胶层中含有大量的羧基增强了PAN/CP/PA复合纳滤膜荷负电性.同时,CP凝胶本身的亲水性使得PAN/CP/PA复合膜的平均过滤水通量(20.3 L/m2h)与PAN/PA复合膜的平均过滤水通量(20.9 L/m2h)相比基本保持不变.     

界面预湿处理对异质增强型PVDF中空纤维膜结构与性能的影响

以熔融纺丝聚氯乙烯(PVC)中空纤维多孔膜为增强体,聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,配置铸膜液,采用同心圆牵引-涂覆法制备了异质增强型PVDF中空纤维膜.制备过程中,采用预湿溶液对增强体基膜表面进行预处理,研究了预湿溶液组成及含量对异质增强型PVDF中空纤维膜结构与性能的影响.结果表明,未经预湿处理的异质增强型PVDF中空纤维膜具有较厚的致密界面层;预湿溶液可对基膜表面孔起到保护作用,使异质增强型PVDF中空纤维膜的界面层变薄或形成多孔界面层,有益于改善增强型PVDF中空纤维膜的通透性能;与二甲基乙酰胺(DMAc)水溶液相比,以乙醇水溶液为预湿溶液所得异质增强型PVDF中空纤维膜的性能较优;当预湿液中乙醇含量为60 wt%时,所得增强型PVDF中空纤维膜的渗透性能较优,拉伸强度可达8.61 MPa.     

第一届东方胶化杯全国胶体与界面化学优秀青年教师奖

<正>为促进我国胶体与界面化学的发展,自2013年起设立全国胶体与界面化学优秀青年教师奖,以表彰未满40周岁的胶体与界面化学领域的青年优秀人才.2013年首届奖项的竞争十分激烈,北京大学的阎云和扬州大学韩杰老师最终获得该奖项荣誉.本奖项设立获得了东方德菲胶体化学仪器有限公司大力支持与独家赞助.     

第二届东方胶化杯全国胶体与界面化学优秀青年学者奖评选通知

<正>宗旨为促进我国胶体与界面化学的发展,鼓励这一领域青年学者的创新进取,经研究决定自2013年起设立全国胶体与界面化学优秀青年学者奖,以表彰胶体与界面化学领域的青年优秀人才。申请资格与范围全国范围内各大学、科研机构内具有中国国籍的胶体与界面化学研究人员(不含博士后)均有资格申     

专业选修课教学模式探索与实践——以胶体与界面化学选修课教学为例

以物理化学拓展课程群中的胶体与界面化学课程教学为例,介绍以基础课程为核心整合教学资源,推进选修课教学改革的实践与探索,为提高选修课教学水平提供借鉴与参考.     

Phase behavior of amphiphiles at liquid crystals/water interface: A coarse-grained molecular dynamics study

We present a coarse-grained molecular dynamics simulation study of phase behavior of amphiphilic monolayers at the liquid crystal （LC）/water interface. The results revealed that LCs at interface can influence the lateral ordering of amphiphiles. Particularly, the amphiphile tails along with perpendicularly penetrated LCs between tails undergo a two-dimension phase transition from liquid-expanded into a liquid-condensed phase as their area density at interface reaches 0.93. While, the liquid-condensed phase of the monolayer never appears at oil/water interface with isotropic shape oil particles. These findings reveal the penetration of anisotropic LC can promote ordered lateral organization of amphiphiles. Moreover, we find the phase transition point is shifted to lower surface coverage of amphiphiles when the LCs have larger affinity to the amphiphile tails.     

聚合物锂离子电池界面相容性的研究进展

聚合物锂离子电池作为储能装置在电子产品中具有广泛的应用前景。电极/聚合物电解质(E/P)界面相容性是影响聚合物锂离子电池电导率、安全性、机械性能的重要影响因素之一。研究E/P界面的电化学反应及形成机理,是解决相容性问题的关键。本文综述了近年来有关聚合物锂离子电池E/P界面相容性及相关研究技术的进展,并对聚合物锂离子电池界面相容性的相关研究进行了展望。