甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯的原子转移自由基聚合

以α-溴代丙酸乙酯（EPN-B）／CuCl／联二吡啶（bpy）作为引发／催化体系、环己酮为溶剂，对甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯（TFEMA）进行原子转移自由基聚合（ATRP），研究了TFEMA的反应动力学，并考察了引发／催化体系、引发剂EPN-B用量、配位剂bpy用量及单体配比对聚合反应的影响。结果表明，采用EPN-B／CuCl／bpy引发／催化体系对TFEMA进行ATRP，可得到窄分子量分布的聚甲基丙烯酸2，2，2-三氟乙酯（PTFEMA），在实验范围内，聚合速率对单体浓度呈一级动力学关系，该反应过程具有活性聚合特征；随着引发剂EPN-B和配住剂bpy用量的增加，聚合速率加快，当EPN-B相对摩尔用量为0.5，1.0，2.0时，其相应的表观链增长速率常数分别为3.143×10^-4，3.478×10^-4，4.435×10^-4s^-1；增大[TFEMA]／[EPN-B]（摩尔比），聚合速率明显降低，但无论[TFEMA]／[EPN-B]高与低，聚合物的分布指数均为1.15－1.23。

氟代线性碳酸酯对高电压LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)/人造石墨软包电池性能的影响

LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)正极材料因能量密度高、循环稳定性好及安全性高而被认为是最有前途的高能量密度锂离子电池正极材料之一。然而,传统的常规碳酸酯基电解液的耐氧化性较差,导致LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)正极材料在高电压条件下的容量快速衰减。在氟代碳酸乙烯酯(FEC)的基础上,研究了氟代线性碳酸酯(如二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯(TFEC)及甲基(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯(MTFEC))替代碳酸二乙酯(DEC)在高电压下的循环稳定性。电化学测试结果表明,TFEC、MTFEC替代DEC后,4.5 V LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)/人造石墨软包电池45℃循环700圈后容量保持率分别从45.5%提高到72.5%、81.6%。线性扫描伏安法(LSV)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)及电感耦合等离子原子发射光谱(ICP-OES)研究表明,与DEC相比,TFEC及MTFEC具有更优异的高电压耐氧化性,能够明显抑制电解液在高电压正极表面的氧化分解,有效保护正负极材料界面稳定性及抑制正极材料过渡金属离子溶出对负极固体电解质界面(SEI)膜的破坏。氟代线性碳酸酯作为电解液溶剂在高电压锂离子电池领域具有广阔的应用前景。

不可燃氟代碳酸酯基钠离子电池电解液

锂离子电池由于其较高的能量密度而在我们的日常生活中被广泛使用,比如手机、笔记本电脑和电动汽车。然而,地球上有限的锂资源可能会阻碍其进一步的发展。近来,由于丰富的资源、合适的电化学平台和低廉的价格,钠离子电池正得到大家越来越多的关注,有希望成为下一代主流储能体系。然而,跟锂离子电池类似,钠离子电池的电解液主要是由易燃的有机碳酸酯或醚类溶剂、钠盐和一些添加剂组成,这就带来了安全隐患。此外,钠金属具有比锂更高的化学活性,导致钠离子电池可能具有比锂离子电池更大的危险性。为了解决这个安全性问题,我们提出一种不可燃的氟代碳酸酯基电解液。电解液成分是由0.9 mol·L^−1 NaPF6溶解在氟代碳酸乙烯酯(FEC)和二-2,2-三氟乙基碳酸酯(TFEC)(3:7,体积比)混合溶剂中组成。测试结果表明,该电解液体系不仅具有优异的阻燃能力,而且与钠离子电池的正负极都具有很好地相容性。在此电解液中,普鲁士蓝正极时表现出色的电化学性能,循环50圈后,仍有84 mAh·g^−1的容量。此外,商业化硬碳材料在该电解液中也表现出了较好的电化学性能。这项工作可能为开发下一代安全型钠离子电池提供新途径。

后交联法用于聚四氟乙烯平板膜的亲水改性

采用聚丙烯酸(PAA)与三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯](Sac-100)的交联反应对聚四氟乙烯(PTFE)平板膜进行亲水改性,通过扫描电子显微镜、傅里叶变换衰减全反射红外光谱和能量色散X射线光谱仪对平板膜表面进行了表征,并研究了PAA和Sac-100含量、反应体系pH等条件对PTFE平板膜亲水性能的影响。结果表明,PTFE疏水膜经pH=5、质量分数分别为0.4%的Sac-100和2.0%的PAA交联处理后,再经过饱和NaHCO_3浸泡可以使PTFE膜表面水接触角由(135±1)°降低到(22±1)°,膜表面抗污染性增强。改性PTFE亲水平板膜表面含有羰基、羟基以及羧基离子、膜原纤维变粗,膜具有良好的抗蛋白质吸附能力,亲水层稳定性。

耐熔滴性阻燃聚酯的制备及性能研究

以三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(THEIC)和对苯二甲酸(PTA)为原料合成三(2-羟乙基)异氰尿酸对苯二甲酸酯(T-ester),将T-ester与聚磷酸铵(APP)复配形成膨胀型阻燃剂(IFR)。将IFR与抗熔滴剂聚四氟乙烯(PTFE)、含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯(FRPET)按不同比例熔融共混制备阻燃抗熔滴聚酯共混物。通过差示扫描量热(DSC)、热重(TG)、极限氧指数(LOI)、水平燃烧、锥形量热测试及流变测试表征系列共混物的性能与结构变化。研究表明,IFR和PTFE共同作用于FRPET,在促进成炭方面,具有协同作用且PTFE具有明显减弱熔滴的作用。IFR和PTFE质量比为1∶2的FRPET/IFR/PTFE共混物LOI为30%,1min内熔滴数为21滴,总燃烧释放热和总烟释放量明显降低。