微波辐射固体酸催化合成邻苯二甲酸二异辛酯

以活性炭担载对甲苯磺酸作催化剂，采用微波辐射技术，苯酐和异辛醇直接酯化合成邻苯二甲酸二异辛酯。最佳反应条件为：苯酐和异辛醇的配比为０．１５ｇ∶０．６４ｍｌ，催化剂０６ｇ，微波功率５２５Ｗ，微波辐射时间５５ｓ，转化率９１５％。催化剂易分离，且可重复使用。

1,3-二氧戊环基LiCF_3SO_3电解液对锂硫电池正极材料单质硫的电化学性能影响

测试了二元和多元溶剂组分的1,3-二氧戊环基LiCF3SO3电解液的粘度、离子电导率和单质硫的溶解度.研究结果表明,由较强的给电子能力溶剂组成的低粘度电解液较容易提高单质硫的氧化还原反应活性和可逆性能,有利于提高单质硫在2.10V附近的低放电平台电位和放电比容量.DOL-DME LiCF3SO3电解液能够较好地改善单质硫电极的表面钝化层结构,促进电活性物质离子扩散和降低界面电荷传递阻抗,从而表现出很好的放电倍率特性.在室温下充放电流密度分别为0.1和0.2mA/cm2时,单质硫的首次放电比容量为792mA.h/g,第29次放电比容量达到412mA.h/g.

微波诱导PTSA催化酯化合成没食子酸正丁酯

采用微波辐射技术，以对甲苯磺酸（ＰＴＳＡ）作催化剂，没食子酸和正丁醇直接酯化合成没食子酸正丁酯。最佳反应条件为：没食子酸１９．３ｍｍｏｌ，催化剂０．５ｇ，二者的摩尔比是１∶０１３５，正丁醇２０ｍｌ，微波功率５２５Ｗ，辐射时间２０ｍｉｎ，酯化产率为８７９％。该条件下的反应速度是酶促反应速度的５４倍。

新型锂电池正极材料多硫代聚苯胺的制备和电化学性能

通过聚苯胺合成了多氯代聚苯胺以及锂电池正极材料多硫代聚苯胺, 利用元素分析、红外光谱、 X射线光电子能谱和扫描电镜对反应产物多氯代聚苯胺和多硫代聚苯胺进行了化学结构和形貌分析. XPS结果表明, 多硫代聚苯胺没有明显的π-π*电子离域现象. 多硫代聚苯胺的主链聚苯胺对侧链S-S未发现有明显的电化学催化作用. 多硫代聚苯胺的充放电曲线及其微分曲线表明, 其在充放电过程中可能存在3个连续的氧化还原反应过程, 在2.07 V处有一个明显的放电电位平台. 放电比容量在30次循环中能够维持在181～187 mA·h/g之间, 循环效率达到94%.

锂硫电池硫膨胀石墨正极材料的电化学性能

应用高温气相扩散沉积法由单质硫制备硫膨胀石墨.该硫膨胀石墨正极可降低反应界面电荷传递阻抗,提高扩散阻抗抑制单质硫或多硫化物在充放电过程的穿梭.其首次放电容量达到972 mAh.g-1,容量保持率为78%,循环效率在80%以上.

正极材料单质硫在LiCF_3SO_3/DOL+DME电解液中的放电性能

研究了单质硫在1 mol/L LiCF3SO3/DOL+DME电解液中的倍率放电性能。结果表明:单质硫的首次放电容量随着放电倍率增大呈现先增后减的趋势。单质硫具有良好的充放电性能,在0.6 mA/cm2的充放电电流密度下,首次放电比容量为972 mAh/g,第50次循环的放电比容量达到605 mAh/g。单质硫的低电压平台能够提供约70%的放电总容量,但低电压平台容量衰减速率较快,平均容量衰减率为0.8%。循环伏安实验的结果表明:在1 mol/L LiCF3SO3/DOL+DME电解液中,单质硫的还原反应为浓差扩散过程,在峰电位1.90 V低电位处的第2还原反应产生固相硫化锂,引起电极钝化现象。

聚2,2’-二硫代二苯胺的化学合成与表征

从2-氨基苯硫酚出发制备二硫代二苯胺,以此为原料与重铬酸钠在低温溶液中合成聚二硫代二苯胺,并对产物进行了红外光谱、热重、X射线、光电子能谱和扫描电镜分析表征。

添加剂对多硫代聚苯胺电化学性能的影响

为了提高正极材料多硫代聚苯胺(PSPA)的电化学性能,在PSPA中添加了碳纳米管(CNTs)和纳米SiO2。添加CNTs能够降低PSPA的欧姆电阻,添加纳米SiO2能够降低PSPA的法拉第电荷传递电阻,CNTs和纳米SiO2的协同作用可提高PSPA的放电比容量和循环性能。PSPA(5%CNTs+5%纳米SiO2)的首次放电比容量为650 mAh/g,15次循环后,放电比容量达到553 mAh/g。

碳酸亚乙烯酯合成方法的改进

一氯代碳酸亚乙酯在强极性溶剂碳酸亚乙酯溶剂中进行消除反应,合成了碳酸亚乙烯酯,反应产率为50%,反应时间从39h缩短为1h。利用红外光谱、质谱和氢核磁共振谱对产物进行了结构表征。

金属锂电极/有机电解液界面的研究进展

综述了金属锂二次电池中锂电极/液态有机电解液界面的研究进展。介绍了金属锂/有机电解液界面锂枝晶的形成原理和充放电制度对锂枝晶生长的影响,有机电解液组成以及锂合金添加剂对锂界面膜形貌、结构组成和电化学稳定性的影响,以及锂电极的界面膜形貌与循环性能之间的相互关系。基于1,3-二氧戊环溶剂的三氟甲基磺酸亚胺锂电解液,特别是掺杂Al3+、Mg2+、Ca2+等金属离子能显著增强锂电极界面膜的稳定性,提高金属锂电极的循环性能。

一种合成五氯代苯胺的新方法

在过硫酸铵的盐酸N ,N 二甲基甲酰胺溶液中 ,2 ,3,5 ,6 四氯代苯胺通过亲电反应生成五氯代苯胺 ,其结构借元素分析。

锂电池正极材料有机多硫化物的展望

介绍了有机硫化物锂电池正极材料的发展状况,指出了各种硫化物的优缺声,进而提出我们发展高比能电池的思路:研制以萘、苯胺等为核心的多硫化物作为一次锂电池正极材料;研制以碳炔、聚苯撑、聚苯胺等为骨架的高分子多硫化物作为二次锂电池正极材料。

微波催化酯化合成丙酸苄酯

在硅胶担载ＰＴＳＡ催化下，利用微波技术，快速合成了丙酸苄酯，当反应量为２．５／２．５（ｍｍｏｌ／ｍｍｏｌ）、ＰＴＳＡ担载质量分数为６．０％、催化剂用量为０．５ｇ时，微波加热５．０ｍｉｎ，产率可达９５．０％。对微波催化酯化反应规律进行了探讨，发现醇酸比为１／１时效果较好。同传统酯化法比较，该法缩短了反应时间，缓解了腐蚀作用，减少了环境污染，降低了反应成本。

电解液对硫电极电化学性能的影响

采用恒流充放电、循环伏安等方法并结合电导率和粘度的测试,研究了电解液对硫电极电化学性能的影响。结果表明,在配制的电解液中,硫电极在2.3 V和2.0 V附近有两个放电电压平台,低电压平台的电位和电解液的粘度密切相关。当电解液为1 mol/L LiN(SO2CF3)2/1,3-二氧戊环(DOL)+乙二醇二甲醚(DME)(50∶50,体积比)时,在室温、0.4 mA/cm2的电流密度放电时,硫电极的首次放电比容量达1 050 mAh/g,第50次循环,放电比容量仍维持在600 mAh/g以上。

二次锂电池用PVDF-HFP/SiO_2复合聚合物隔膜的研究

采用倒相法制备了二次锂电池用的聚偏氟乙烯-六氟丙烯复合聚合物(PVDF-HFP/SiO2)隔膜,测定了它的吸液率、电导率、机械强度等性能,并通过扫描电镜对其形貌进行了分析。研究结果表明:PVDF-HFP/SiO2隔膜具有较高的吸液率、电导率和韧性,电解质吸收率达184.4%,室温电导率为1.20 mS/cm,断裂伸长率高达163%。利用PVDF-HFP/SiO2隔膜装配的二次锂电池的首放比容量为834.8 mAh/g,第40次的放电比容量达到400 mAh/g,循环效率达到99.8%以上,表现出良好的电化学性能。

粘合剂对硫电极电化学性能的影响

采用恒流放电、循环伏安和交流阻抗等方法,研究了粘合剂聚环氧乙烷(PEO)和水溶性聚合物LA对硫电极电化学性能的影响。当电流密度为0.2 mA/cm2、电极厚度为70μm时,LA-硫电极的放电比容量比PEO-硫电极高100 mAh/g,放电平台电压高近50 mV。随着放电电流密度或电极厚度的增加,PEO-硫电极极化的加剧程度比LA-硫电极的大;随着电解液的浸润、渗透,PEO-硫电极的阻抗增大,而LA-硫电极的阻抗逐渐减小并趋稳定,这是PEO-硫电极的放电性能不如LA-硫电极的主要原因。

碳硫聚合物正极材料的制备研究进展

综述了不同方法合成的锂电池正极材料碳硫聚合物的结构、键合类型及其电化学性能;分析了各种碳硫聚合物性能差异的原因;提高碳硫聚合物的循环性能的关键,在于将储能的S—S键连接在聚合物碳链(最好是导电碳链)上。

金属锂在含多硫化物电解液中的稳定性研究

采用交流阻抗法、循环伏安法对金属锂在含多硫化物电解液和不含多硫化物电解液中生成的表面固体电解质界面膜(SEI膜)的稳定性进行了研究。结果表明,与在不含多硫化物电解液中形成的SEI膜相比,金属锂在含多硫化物电解液中形成的SEI膜更稳定,导电性更好,多次循环后金属锂表面没有明显的枝晶、粉化发生,金属锂在含多硫化物电解液中的交换电流密度和充放电效率更高。

粘合剂对于锂-硫电池正极性能的影响

选用LA132、海藻酸钠、β-环糊精和PVDF四种粘合剂应用于锂硫电池正极中,采用恒流充放电、交流阻抗和扫描电镜(SEM)等方法考察了不同粘合剂对锂硫电池电化学性能的影响。其中以海藻酸钠为粘合剂的正极循环性能和倍率性能最为优异,在电流密度100 m A/g下,115次循环后放电比容量为757 m Ah/g,容量保持率达70%。在1 000m A/g电流密度下,放电比容量达到600 m Ah/g。

高比能锂硫电池关键材料的研究

锂硫电池具有突出的高比能量优势和原料廉价、环境友好等优点,有望成为新一代高能电池体系,但循环性能差是制约其实用化的主要障碍。本文介绍了锂硫电池的国内外发展水平,综述了锂硫电池在正极材料、电解质、负极及体系方面的重要进展,并着重介绍了防化研究院近5年在这一领域的主要成果:制备了硫化导电高分子材料和介孔炭/硫复合材料两类正极材料,提高了硫的利用率和循环性能,其中后者在提高硫含量上更有优势;开发了高性能黏合剂明胶并设计了多孔正极;探索了适宜的电解液组成;研究了锂负极在锂硫电池特殊环境中的界面特性;集成上述技术,研制出比能量达300Wh/kg以上,100%DOD放电循环100次后容量保持率接近60%的锂硫软包装电池。展望了锂硫电池的研究方向。