以氢化丁腈橡胶为锂离子电池黏结剂应用进展

氢化丁腈橡胶(HNBR)具有较好的耐油、耐磨、耐候性及良好的化学稳定性,而被广泛地应用于汽车、石油化工、航空航天等领域。在锂离子电池中,HNBR由于具有良好的黏弹性、电化学稳定性和较低的价格使之成为锂离子电池黏结剂的备选材料之一。通过将常见的锂离子电池高分子黏结剂材料与HNBR进行对比,同时通过分析现有研究和专利,讨论了以HNBR为锂离子电池黏结剂潜在的应用场景和技术可行性。

钙钛矿太阳能电池中无掺杂聚合物空穴传输材料研究进展

基于传统空穴传输材料(HTM)的钙钛矿太阳能电池(PSC)已经实现了超过25%的能量转换效率,然而这些HTM通常需要添加吸湿性掺杂剂来实现高迁移率和可加工性,从而降低了器件稳定性。为解决该问题,无掺杂HTM受到广泛关注。总结了近年来用于高效PSC的无掺杂聚合物HTM的结构和性能,并分析了其中的构效关系,提出了高效无掺杂聚合物HTM的结构设计原理,并展望了未来的发展趋势。

n-i-p与p-i-n结构钙钛矿太阳能电池冠军效率器件性能提升策略的比较与分析

总结了2017—2023年间n-i-p与p-i-n结构钙钛矿太阳能电池冠军效率器件的具体性能参数及性能提升策略。通过纵向对比相同结构器件不同时期的性能参数,可明确不同策略对性能的影响;通过横向分析各个时期不同结构器件所采取的性能提升策略,可给出钙钛矿太阳能电池最前沿发展方向的演变,以期作为获得更高性能器件的参考。

可充电锌空气电池双功能催化剂的研究进展

可充电锌空气电池具有能量密度高、环境友好、安全性好和成本低等优势,是非常有前景的新型储能体系,但面临着能量转换效率低、充放电稳定性差和电流密度低等缺点,需开发可同时催化氧还原反应/析氧反应的高催化性能双功能催化剂。现有的双功能催化剂存在贵金属催化剂价格昂贵、非贵金属催化剂稳定性差和碳载体腐蚀严重等问题。综述了近年来双功能催化剂作为空气电极在可充电锌空气电池中的应用进展,包括金属-有机骨架基催化剂、无金属基碳催化剂、金属基催化剂,分析了它们的优缺点,提出了双功能催化剂的一些设计思路,最后对双功能催化剂未来的研究和应用方向进行了展望。

生物可降解脂肪芳香共聚酯增韧改性聚乳酸

以自主研发合成的生物可降解脂肪芳香共聚酯——聚（丁二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二醇）酯（PBST）（以1,4-丁二酸、1,4-丁二醇和对苯二甲酸为单体原料）为增韧改性剂,对脆性的聚乳酸（PLA）进行共混增韧改性,研究了PBST加入量对PLA/PBST共混物力学性能的影响,并结合DSC曲线研究了PLA/PBST共混物的结晶度和结晶能力的变化,从微观形态阐述了PBST对PLA的宏观增韧改性机理.实验结果表明,当m（PLA）∶m（PBTS）=60∶40～40∶60时,PLA/PBST共混物具有较高的力学强度（拉伸屈服应力最大可达31.6 MPa）、较大的断裂伸长率（与纯PLA相比,增大了近50倍）和较高的缺口冲击强度（最大可达8.16 kJ/m2）,是一类力学综合性能优异的生物可降解塑料.

支化共聚聚酰胺6的制备与性能

以己内酰胺为单体,赖氨酸为支化单体,制备了含有少量长支链结构的无规支化聚酰胺6,利用FTIR、DSC、SAXS和流变测试等方法研究了支化聚酰胺6的结构与性能。表征结果显示,赖氨酸作为AB2型三官能共聚单体,可与己内酰胺共聚制备含长支链结构的支化聚酰胺胺6。支化聚酰胺6的零剪切黏度增加,剪切变稀现象更显著,有利于加工。支化聚酰胺6的结晶能力和结晶速度略有降低,但与黏度接近的线型聚酰胺6的力学性能相差不大,材料的力学性能主要受黏度的影响。聚酰胺6中引入长支链以后,使得分子链更易沿加工方向取向。

生物可降解脂肪芳香共聚酯PBST支链化增韧改性PLA的研究

以1,4-丁二酸、1,4-丁二醇、对苯二甲酸为原料,自主研发合成了生物可降解脂肪芳香无规共聚酯--聚(丁二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二醇)酯(PBST),以PBST为增韧改性剂,对脆性聚乳酸(PLA)进行了共混增韧改性研究,采用与直链PBST和支链PBST共混的方式,制备了强度韧性俱佳的PLA共混物。实验结果表明,经过扩链改性的PBST可与PLA在共混物界面更好的反应和相容,有效增容了两种聚合物材料,从而实现两种材料性能的最优化结合。

支化聚酰胺6的研究进展

综述了具有星形支化、无规长链支化和超支化结构的聚酰胺6的研究进展,重点介绍了3种支化结构聚酰胺6的制备方法、性能特点及其应用领域,并阐述了常用于表征长支链的测试手段;展望了支化聚酰胺6的发展趋势和应用领域。

稀土催化剂用于对苯二甲酸乙二醇酯的聚合及高结晶度聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备

利用稀土催化剂RE合成了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),通过小试和放大试验研究了RE催化剂的催化效果,并与传统锑系催化剂进行了对比。同时,探索了在RE催化剂中加入结晶成核剂,通过原位聚合合成高结晶度PET。采用DSC方法分析了该PET的非等温结晶性能。实验结果表明,与传统锑系催化剂相比,RE催化剂可以明显加快反应进程,降低聚合反应温度,提高PET的分子量。稀土催化剂在制备PET时,不仅起催化聚合作用,还对PET具有结晶促进的作用,所得PET的结晶度和结晶温度均高于传统锑系催化剂制备的PET。通过原位聚合可制备高结晶的PET树脂,极大地改善了PET树脂的热成型加工能力,有望作为工程塑料使用。

聚酰胺6共聚物的制备与表征

采用两种不同的二元酸(己二酸和间苯二甲酸)与二元胺(4,4′-二氨基二环己基甲烷)以摩尔比1∶1混合作共聚单体,制备系列聚酰胺(PA)6共聚物,并通过傅里叶变换红外光谱仪和差示扫描量热仪对PA 6共聚物的结构与性能进行表征。结果表明:随着共聚单体含量的增加,PA 6共聚物的结晶温度、熔点与结晶度均降低;此外对于添加同样含量的二元酸,己二酸与4,4′-二氨基二环己基甲烷体系、间苯二甲酸与4,4′-二氨基二环己基甲烷体系对PA 6结晶性能均有调控作用,但己二酸与4,4′-二氨基二环己基甲烷体系对PA 6结晶性能调控更加显著。

生物基聚酰胺制备及应用研究进展

综述了国内外生物基聚酰胺的研究进展,分析了生物基聚酰胺的制备工艺,重点介绍了聚酰胺11、聚酰胺6等生产工艺,以及水溶性聚酰胺、呋喃二甲酸类聚酰胺以及其他新生物基单体制备的新型聚酰胺的制备方法及应用前景,同时总结了已经产业化的生物基聚酰胺的现状,并对生物基聚酰胺的发展进行了展望。生物基聚酰胺产品的商业开发具有悠久的历史,同时聚酰胺的高性能也使得生物基聚酰胺具有一定的市场竞争力。

有机空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用进展

综述了钙钛矿太阳能电池的结构和工作原理以及用于高性能钙钛矿太阳能电池的部分有机小分子空穴传输材料的结构和性能,包括基于螺环结构、噻吩结构的有机小分子及金属有机化合物等,总结了用于高性能钙钛矿太阳能电池的有机小分子空穴传输材料的规律,并展望了未来的发展趋势。无掺杂空穴传输材料是一个重要的研究方向。

微反应器中羰基锰催化三臂星型聚合物的制备

构建了微尺度下光诱导阳离子聚合反应平台,开发了羰基锰高效催化制备三臂星型聚乙烯基乙醚(PEVE)的新方法。利用GPC,^(1)H NMR等方法考察了微反应器的聚合效果,探究了微尺度下阳离子聚合规律,同时拓展了单体的种类。实验结果表明,在微尺度下利用光诱导阳离子聚合,反应条件温和,聚合过程可控,所得PEVE分子量调节范围宽、分子量分布(MWD)窄,解决了传统工艺中存在的反应条件苛刻、能耗高、产品质量可控性差等问题。在微尺度反应平台上,还利用羰基锰催化体系成功合成了MWD窄的聚甲基丙烯酸甲酯,以及分子量为14 000~35 000、MWD为1.37~1.48的三臂星型聚甲基丙烯酸甲酯-嵌段-聚甲基丙烯酸十二烷基酯。

燃料电池用特殊形貌Pt催化剂的研究进展

燃料电池主要受限于阴极氧还原反应缓慢动力学过程的阻碍,需要大量使用Pt作为催化剂,提高Pt催化剂的催化性能和减少Pt的用量是当前燃料电池的研究热点。特殊形貌Pt催化剂具有选择性显示晶面、控制表面应变、几何受控的特点,大大提高了Pt催化剂的氧还原催化性能。从纳米维度的角度综述了目前研究的一维纳米结构、二维纳米结构和三维纳米结构特殊形貌Pt催化剂,总结了特殊形貌Pt催化剂在燃料电池中的实际应用,同时对特殊形貌Pt催化剂的研究方向和应用领域进行了展望。

聚苯并咪唑/磷酸掺杂高温质子交换膜的研究进展

随着燃料电池技术的高速发展,提升燃料电池的性能和寿命,降低整个系统的成本成为制约其推广应用的瓶颈问题。质子交换膜作为质子交换膜燃料电池的核心元件,对整个系统的运行起着至关重要的作用。聚苯并咪唑质子交换膜可用于高温燃料电池系统,增强电池对杂质的耐受度,简化水热管理,进而降低电池的使用成本,是一种理想的Nafion替代材料。但传统的聚苯并咪唑质子交换膜负载磷酸后机械强度下降,在电池运行过程中磷酸易流失,导致电池性能的衰减。本文综述了近些年来不同研究者从不同角度制备的聚苯并咪唑质子交换膜,归纳可以借鉴的策略,为后续的研究提供参考。

温敏聚合物及其水凝胶的研究进展

综述了温度敏感聚合物及其水凝胶最近几年的研究进展,讨论了该聚合物的组成、主链结构、分子量以及聚合方法对水凝胶和温敏聚合物的影响。随着聚合物的主链结构和侧链分子量的改变,聚合物的低临界溶解温度(LCST)可以在较宽的范围内进行调节。同时,活性聚合方法和普通自由基聚合方法也对水凝胶的相转变有着重要的影响。

锂电池用固态电解质研究进展

固态锂电池因展现出高的安全性、高的能量密度和长循环寿命而成为备受期待的能量存贮装置。作为固态锂电池的重要组成部分,固态电解质的发展仍然制约着固态锂电池的商业化进程。目前,固态电解质仍然面临室温离子电导率较低,电解质与电极之间界面较差等问题。本文综述了近两年来性质较为优越的固态锂电池电解质的研究状况,包括固态聚合物电解质、无机氧化物电解质以及无机硫化物电解质。归纳了这些性能优良的固态电解质的主要特点,以此提出未来固态电解质可能的发展方向。

微尺度铜管催化三臂星形聚合物的制备

利用微尺度Cu(0)催化可逆失活自由基聚合的方法设计并合成了具有三臂星形结构的聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物,并通过核磁共振、凝胶渗透色谱、流变等方法对聚合物的结构和性能进行了研究.首先,设计并搭建了微尺度铜管催化的聚合反应平台,以1,1,1-三(2-溴异丁酰氧甲基)乙烷为引发剂,高效合成了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚甲基丙烯酸十二烷基酯(PLMA)均聚物,研究表明微尺度铜管催化的可逆失活自由基聚合反应速率快,聚合过程可控,制备的聚合物分子量调节范围宽,分子量分布窄.通过铜管微反应单元的串联,制备了PMMA-b-PLMA共聚物.实验结果表明微尺度下铜管催化制备的聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物具有结构可控,分子量可调节,分子量分布窄,分子链为三臂星形结构等特点.以制备的PMMA-b-PLMA和PMMA-b-聚甲基丙烯酸十六烷基酯(PMMA-b-PHMA)为润滑油添加剂,实现了对烷烃类润滑油缠结性能的响应性调节,提高了润滑油在不同温度下的黏度保持率.本研究为高效合成和应用三臂星形结构的聚甲基丙烯酸酯类聚合物提供了新的方法.