片状LiV3O8软模板辅助溶胶-凝胶法制备及其在水系锂离子电池中的性能研究

负极材料是目前制约水溶液锂离子电池的关键.采用十二烷基苯磺酸钠软模板辅助的溶胶凝胶法制备了片状LiV3O8材料.XRD和SEM测试表明,目标材料为纯相的片状结构LiV3O8,属单斜晶系,P21/m点群.组装LiMn2O4//Li2SO4//LiV3O8水溶液锂离子电池,测试发现片状LiV3O8具有较高的倍率性能和较好的循环寿命.在0.1C下,LiV3O8的放电比容量为154 mAh·g-1.在1C、5C和10C时,放电容量分别为134 mAh·g-1、78 mAh·g-1和54 mAh·g-1.1C前170周循环的容量保持率约60%.     

棒状硫醇液晶的合成

通过亲核取代反应引入硫醇官能团,利用缩合反应形成苯甲酸联苯酯基元,合成了以苯甲酸联苯酯为液晶基元分子端部含有硫醇基团的棒状分子--4′-（6-巯基己烷氧基）-4-烷氧基-苯甲酸联苯酯(4a~4c),其结构经¹H NMR、 IR、 HR-MS(ESI)和元素分析表征。偏光显微观察和差示扫描量热分析结果表明：4在60~170 ℃表现出热致性近晶A相与向列相。随着端部烷氧链的增长,4的近晶A相温度区间由14 ℃拓宽到38 ℃,而清亮点由170 ℃逐渐降低至129 ℃。     

新型棒状磺酸液晶的合成与表征

以联苯为液晶基元,通过磺酸内酯的开环反应合成了新型磺酸基团位于分子末端的棒状分子——4-烷氧基-4’-丁氧烷磺酸基联苯(3a和3b),其结构经1H NMR和IR表征.偏光显微镜观察和差示扫描量热分析结果表明,3在高于180℃时表现出热致性近晶A相.     

聚合后功能化法合成硫氰液晶高分子及其表征

采用自由基聚合制备了侧链末端含溴的可修饰性液晶高分子(3),以3为前体用硫氰酸盐进行聚合后功能化成功地合成了硫氰液晶高分子(6Ⅰ);以3为前体采用聚合前功能化先制得含液晶基元的硫氰单体(4);再通过自由基聚合反应合成硫氰液晶高分子(6Ⅱ)。其结构经1H NMR和IR表征,6Ⅰ和6Ⅱ具有相同的化学结构,6Ⅰ的分子量更高。偏光显微镜、差示扫描量热和X-射线衍射分析结果表明,6Ⅰ和6Ⅱ在较宽温度范围内均表现出双分子层的近晶A相。