聚氧化乙烯/蒙脱土纳米嵌入化合物的制备与结构表征

利用溶液法和熔融法制备聚氧化乙烯（ＰＥＯ）／蒙脱土纳米嵌入化合物，用ＸＲＤ、ＩＲ和ＤＳＣ等测试手段对嵌入化合物进行了表征．嵌入的ＰＥＯ分子同蒙脱土晶层中的Ｎａ＋生成ＰＥＯ－Ｎａ＋络合物，嵌入化合物具有一定的耐溶剂萃取性，ＰＥＯ分子以单层螺旋构象排列于蒙脱土的晶层中．ＰＥＯ分子在蒙脱土层间运动受到限制。

粘土/尼龙6嵌入化合物的合成与表征

用粘土在水中与＋ＮＨ３（ＣＨ２）５ＣＯＯＨ发生离子交换反应，有机阳离子嵌入到粘土的晶层之间，经处理的粘土与熔融的己内酰胺混合后，己内酰胺与粘土层间的有机阳离子具有一定的亲和性而嵌入粘土晶层之间，但只能以单分子层排列于晶层之间，层间的己内酰胺于２６０℃的条件下在有机阳离子的作用下发生聚合反应生成尼龙６，形成了一种嵌入化合物，在聚合过程中粘土晶层结构发生膨胀，局部区域粘土晶层结构发生分离，我们认为己内酰胺在粘土晶层间发生聚合放出的能量是粘土晶层结构发生膨胀的驱动力。

嵌入化合物电极的电化学阻抗谱:模型与理论模拟

建立了单个嵌入化合物颗粒、混合颗粒、厚度均匀多孔电极层以及非均匀、多层多孔电极层的理论模型,模拟得了了上述模型的相对应电化学阻抗谱(EIS)特征.结果表明,单个颗粒和混合颗粒表现出相似的阻抗谱特征,均由高频区域内与锂离子通过固体电解质相界面(SEI)膜过程相关的R_(SEI)‖C_(SRI)半圆,与电荷传递过程相关的R_(ct)‖C_(dl)半圆以及锂离子在固体颗粒内部的扩散相关的斜线三部分组成.对于非均匀、多层多孔嵌入电极而言,一个个新奇的现象就是在阻抗谱中会出现三个半圆,影响第三个半圆现现并形成的因素主要为电极中的颗粒尺寸分布以及电极层的厚度分布,也就是说电极片中出现不同尺寸分布的颗粒以及形成薄厚两种电极层的时候,容易导致阻抗谱中出现第三个半圆.

石墨嵌入化合物的研究和发展

石墨嵌入化合物较石墨本身在物化性能上有很大提高和拓展。从该类化合物的合成出发，综述了Ｄｏｎｏｒ、Ａｃｃｅｐｔｏｒ型两类嵌入化合物的发展状况及结构特征、性能。利用嵌入原理，可以制备各种石墨复合物，从而赋予了石墨嵌入化合物新的应用领域。而利用简单的合成方法制备稳定的石墨嵌入化合物将是今后的发展方向。

嵌入化合物Li_xMn_2O_4的水热浸渍合成研究

本文用水热浸渍二步法合成了尖晶石型ＬｉｘＭｎ２Ｏ４微粉，并对其采用ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＩＣＰ，ＸＰＳ和ＩＲ等进行测试。结果表明产物为单相立方晶体，粒子尺寸范围０．１５－０．５μｍ，ＬｉｘＭｎ２Ｏ４中Ｘ为０．９６，其中锰为Ｍｎ３＋和Ｍｎ４＋混合价态存在。该液相合成ＬｉｘＭｎ２Ｏ４材料的方法尚未见报道。

嵌入化合物FeOCl(HQ)_(0.78)的合成与性能研究

利用水热合成法制备了一种新的有机-无机杂化化合物——F eOC l(HQ)0.78,其中HQ为8-羟基喹啉。嵌入的有机分子与主体材料的摩尔比为0.78,远远高于一些非共面的有机分子的嵌入量,结构表征后表明HQ的共平面垂直于F eOC l的ac面。低温磁化率、穆斯堡尔谱学和电子顺磁共振研究表明,化合物F eOC l(HQ)0.78表现为弱的反铁磁性,微观磁结构由F eOC l中的非共线结构转变为共线的反铁磁结构。

纳米K-MnO2嵌入化合物的制备与电化学性能研究

在冰浴条件下,以KMn O4、KOH和Mn Cl2为反应物,采用液相化学共沉淀法制备了层状δ-MnO_2宿主,然后以KOH为嵌入离子源,采用水热沉淀法,制备了纳米K-MnO_2嵌入化合物.分别采用X-射线衍射光谱和扫描电子显微镜等物理方法对试样的晶体结构和表面形貌进行表征;用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学方法研究其电化学性能.结果表明,纳米K-MnO_2嵌入化合物在1 mol·L-1的KOH、Na OH和Li OH电解液中发生了相互协同的氧化-还原反应和嵌入-脱嵌反应,在相同的扫描速率或电流密度下比电容的大小关系分别为KOH>Na OH>Li OH,在600次循环充放电中展现出了良好的循环稳定性,意味着这种嵌入化合物K-MnO_2是一种很有前途的水系混合超级电容器的正极材料.

锂离子电池负极材料钛系嵌入化合物的研究进展

二硫化钛、二氧化钛、钛酸锂等化合物嵌锂电位较高、比容量高、结构稳定,用作锂离子电池负极材料具有安全可靠、循环寿命长、成本低廉等优势。对该类高性能负极材料的晶体结构、嵌锂机理、电化学性能、制备方法和应用研究等进行了综述。

纳米Na_(0.32)MnO_2嵌入化合物的制备与电化学性质

在冰水浴条件下,以KMnO_4、NaOH和MnCl_2为反应物,利用溶液法制得层状δ-MnO_2前驱体,然后,以NaOH为离子嵌入源,通过水热法180℃反应48h制得纳米Na0.32MnO2嵌入化合物.分别采用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪表征了材料的晶型结构、形貌特征和元素组成;用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学方法研究其电化学性能.结果表明,纳米Na_(0.32)MnO_2嵌入化合物在0.5mol·L-1 Na2SO4中,扫描速率为1mV·s-1时,比电容为79.7F·g-1,并表现出大于700次的循环稳定性.

石墨嵌入化合物的合成及其性能

概述了石墨嵌入化合物的各种制备方法及各自的物理、化学特性，结合该化合物独特的性能，指出了它们的应用前景及将来研究应着重解决的问题。

以嵌入化合物为正极的混合超级电容器

本文对以嵌入化合物为正极的混合超级电容器的发展做了扼要介绍,重点阐述了本试验室在水系电解液、电极材料(活性炭、MnO2、V2O5、LiCoO2、LiMn2O4、NaxMnO2和KxMnO2)和混合超级电容器体系的研究结果。值得注意的是,以含碱金属的嵌入化合物为正极材料的混合超级电容器更具良好的应用前景,因为该体系不同于其他超级电容器体系,不需要电解质给电极材料提供阴、阳离子,且电极材料的容量密度高,功率密度高,循环寿命长。最后,对今后的发展方向进行了展望。

嵌入化合物Fe_(0.95)PS_3(MV)_(0.11)的合成与磁性能研究

利用嵌入反应合成了有机 无机嵌入化合物Fe0 95PS3(MV) 0 1 1 (MV为 1,1′ 二甲基 4 ,4′ 联吡啶阳离子 ) ,对其结构和磁性进行了研究 .x射线衍射数据表明 ,此嵌入化合物的晶体结构仍为单斜晶系 ,空间群为C2 m ,晶胞参数a=0 879nm ,b=0 94 4nm ,c=1 0 70nm ,β =114 76°.相对于纯FePS3,层间距离增大 0 33nm .磁化率研究表明 ,从室温降到 4 2K过程中 ,此化合物经历了两级磁相变 .在居里温度TC =84K以下发生铁磁相变 ,奈尔温度TN =2 6K以下为反铁磁相变 .12— 30 0K变温M ssbauer谱研究证实 ,此化合物存在三个高自旋二价铁的位置 ,表明在嵌入反应过程中有电荷从客体分子转移到主体晶格中Fe—S的e g 反键轨道上 ,并有部分铁离子从晶格中脱出 ,从而在主体晶格中产生金属阳离子空位 .铁磁性是由于自旋倾斜所致 ,而极低温度下自旋倾斜消失 ,又表现为反铁磁性 .

嵌入式化合物嵌锂电压的表达式

根据化合物单相嵌锂时的晶体结构和嵌锂能的变化特征 ,采用热力学和统计物理的分析方法 ,推导了任意嵌入式化合物的嵌锂电压的表达式 ,并用它来预测了Li1+xV3 O8的嵌锂电压。对该式中各参数的分析及Li1+xV3 O8嵌锂电压的计算结果表明 :嵌锂电压主要取决于空位嵌锂能 ,嵌锂过程中的组态熵变对电压的贡献较小 ;

锂离子电池嵌入式化合物的研究

讨论了锂离子电池所用嵌入式化合物的固体化学问题。在相同的质量和体积下,锂离子电池的能量是普通电池的两倍,它是未来消费电子产品、电动汽车和可移植医疗器具(加人工心脏)发展的关键所在。简要介绍了二次锂电池正极嵌锂化合物的基本原理,嵌入式化合物的结构-性能关系,最后讨论了几种重要的可嵌入正极材料的晶体结构、电子结构和嵌入化学;展望了几种有希望用于新一代充电锂电池的化合物。

嵌入式化合物及其在锂电池中的应用

本文论述了一些过渡金属层状化合物，主要是硫族化合物和氧化物在锂电池中主的应用。

尖晶石LiMn_2O_4锂充放电池的电化学研究

本文报导尖晶石型ＬｉＭｎ２Ｏ４化合物的制备方法，用循环伏安法和交流阻抗技术研究了Ｌｉ／有机电解液／ＬｉＭｎ２Ｏ４电池的电化学行为。

水系锂离子电池研究进展

采用锂离子嵌入化合物（碳和钻酸锂）和有机电解质的锂离子电池，自1990年商品化以来，以其高比能量的优点，迅速占领小型电池市场，并已广泛用于摄像机、笔记本电脑、移动电话等情报通讯器件。但因为所采用的有机电解质的可燃性和存不正确使用（如过充或短路）时电极材料与有机电解质的高反应活性等引起的安全性和高成本等问题，

纳米K-OMS-5电极材料的制备与电化学性能

在25℃下,以KMnO_4、KOH和MnCl_2为反应物,利用液相氧化还原法制备δ-MnO_2,然后以所制备的δ-MnO_2和KOH为前驱体,在180℃水热下反应2d,合成纳米K-OMS-5(钾-八面体分子筛);分别采用X射线衍射光谱、扫描电镜和热重分析等物理方法对晶体结构、表面形貌及其热稳定性进行表征;用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学方法研究其电化学性能.结果表明,纳米K-OMS-5材料在相同的扫描速率或电流密度下比电容的大小关系为K_2SO_4>Na_2SO_4>Li_2SO_4,且在0.5mol·L-1 K2SO4电解液中的2 000次循环充放电中展现出了良好的循环稳定性,这或许为K-OMS-5材料在电化学电容器中的应用提供了一种有前景.

锂蓄电池正极复合材料PEG_xPANI_yVXG的研究

利用一种新的合成方法,即先利用水溶性离子导电聚合物聚乙二醇(PEG)撑开层状氧化物五氧化二钒干凝胶(VXG)的层间距,合成出PEGxVXG干凝胶复合材料后,再加入苯胺通过边嵌入边聚合的方法,合成出不同摩尔配比的三组分复合材料PEGxPANIyVXG。材料的离子导电率较VXG提高了1～2个数量级,电子导电率提高了3个数量级。以氧处理后的PEGxPANIyVXG复合材料为正极活性物质制备CR2025型钮扣锂蓄电池作充放电试验,C/12放电率下初次放电的比容量在208～230mAh/g之间;间歇电位滴定(PITT)法测量Li+在复合材料中的扩散系数高于VXG约1～2个数量级。

水锂电的研究进展和展望

水锂电全称为水溶液可充锂电池，其定义为：采用水溶液作为电解质，电极材料中至少有一种是含锂的嵌入化合物，且两极均是以法拉第方式进行电化学反应的二次电池体系。如果有一极采用非法拉第方式进行充放电，就不是水锂电，而应该归属于混合电容器。