在真实世界中使用2 L和3 L聚乙二醇电解质溶液进行肠道准备的效果比较

目的比较在真实世界中2 L及3 L聚乙二醇电解质溶液(polyethylene glycol,PEG)的肠道准备效果。方法本研究为真实世界环境中单中心的队列研究,研究对象为2023年5-10月在成都市第三人民医院消化内科接受结肠镜检查并使用2 L或3 L PEG进行肠道准备的患者。根据纳排标准,3 L组共纳入3700例,2 L组共纳入4684例。主要结果指标是根据波士顿肠道准备评分(Boston bowel preparation score,BBPS)计算的肠道准备充分率;次要结果包括BBPS分数、息肉检出率(polyp detection rate,PDR)、耐受性、依从性和不良反应。结果3 L组的肠道准备充分率为94.35%,高于2 L组的91.29%(P<0.001);BBPS总分为(6.92±1.06)分,高于2 L组的(6.81±1.14)分(P<0.001)。2组的PDR无统计学差异(P=0.073)。2组患者PEG完成率(P=0.810)、按要求进行低渣饮食(P=0.094)及服用二甲硅油(P=0.072)差异均无统计学意义。3 L组的呕吐率(4.5%vs 3.2%,P=0.002)、腹部不适率(5.0%vs 3.9%,P=0.011)和睡眠障碍率(18.0%vs 14.6%,P<0.001)高于2 L组。结论在真实世界,2 L PEG是一种安全有效的肠道准备方案。

锂硫电池的电解质安全性的研究进展及军事化前景

锂硫电池凭借其高能量密度和成本优势,在无人驾驶飞行器、地面车辆和海洋无人驾驶船舶等军事领域展现出巨大的潜力。然而,锂硫电池用易燃的硫正极、高活泼的锂负极及低闪点、低沸点的有机电解液会产生严重的安全隐患,导致其军用化面临困境。为了解决这些问题,研究者通过开发新型电解质、优化负极材料、改性隔膜和改进正极材料等提高电池的安全性。在这些方法中,电解质是提高安全性的最关键要素。特别是近年来固态电解质的兴起,使针对电解质的研究更具重要意义。本文综述了锂硫电池电解质安全性提升策略的研究现状,并展望了未来的研究方向。

基于γ^(60)Co辐照技术原位制备高性能聚乙二醇二丙烯酸酯基准固态电解质

[目的]为解决固态电解质中离子传输缓慢、电极和电解质界面接触不良等问题,通过γ^(60)Co辐照技术原位制备高性能准固态电解质.[方法]以聚乙二醇二丙烯酸酯[poly(ethylene glycol)diacrylate,PEGDA]为单体,碳酸酯基液态电解质为增塑剂和氧化铝涂覆的聚酰亚胺(PI@Al_(2)O_(3))隔膜为支撑膜,利用γ射线电离辐照技术实现原位固化,制得PEGDA基准固态电解质(PEGDA-based quasi solid electrolyte,PEGDA-QSE),考察PEGDA的质量分数和辐照剂量对制备的PEGDA-QSE性能的影响,并对优化条件下制得的PEGDA-QSE进行物性表征和电化学性能测试.[结果]液态高亲和性单体PEGDA经过γ射线辐照之后原位交联形成三维结构,并将液态小分子固定在其中,减少泄露以及燃烧风险.内部的小分子起到辅助离子传输、提升离子传导的作用.在PEGDA质量分数为10%、辐照剂量为30 kGy的条件下制备的PEGDA-QSE展现出优异的电化学性能和安全性能.其室温离子电导率为0.69 mS/cm,电化学窗口为4.7 V.所组装的磷酸铁锂半电池在0.5 C倍率下稳定循环300圈,循环后容量为147.3 mAh/g.软包电池在机械断裂条件下依然可以正常工作.[结论]本研究基于γ^(60)Co辐照技术原位制备的PEGDA-QSE具有高离子电导率、优异的界面接触和安全性能等特点,为高性能固态锂电池的设计提供了一种可行的解决方案.

PVA-NH_(4)Cl-X中性凝胶电解质对柔性锌空气电池性能的影响

采用聚乙烯醇(PVA)为聚合物基体,以氯化铵(NH_(4)Cl)为电解质主要成分,添加ZnCl_(2)、KI、KCl、KOH制备了3种中性凝胶电解质PVA-NH_(4)Cl-ZnCl_(2)、PVA-NH_(4)Cl-KI、PVA-NH_(4)Cl-KCl和碱性凝胶电解质PVA-KOH,分析了中性、碱性凝胶电解质的傅里叶红外光谱、电化学性能、保水性能和拉伸性能。结果表明:中性凝胶电解质及其组装的锌空气电池自放电性能、放电时长、比容量以及循环时长优于碱性凝胶电解质及其组装的电池;中性凝胶电解质PVA-NH_(4)Cl-KCl及其组装的电池性能最优,电解质抗拉强度可达101.40kPa,伸长率为196.43%,组装的锌空气电池比容量为793.40mAh/g,最大功率密度为1.38mW/cm^(2)。

用硫酸浸出—石灰沉淀法从铝电解质废渣中提锂除氟

研究了用硫酸浸出—石灰沉淀联合法从含锂铝废电解质中提锂固氟,考察了各工艺参数对锂浸出率和除氟率的影响。结果表明:在硫酸浓度1.2 mol/L、酸浸温度95℃、酸浸时间20 min、液固体积质量比4/1、酸浸液pH=7、沉淀时间1 h、沉淀温度95℃的最佳工艺条件下,锂的综合浸出率为85%,溶液中氟离子去除率可达99.91%;氧化钙的加入能促进溶液中氟离子向氟化钙沉淀转化,得到具有较高结晶度的CaF 2产品,处理后溶液pH符合制备碳酸锂要求,可实现氟化物和含锂溶液的分离回收。

原位聚合制备聚合物电解质用于锂金属电池的研究进展

[背景]聚合物电解质(PE)由于其良好的热稳定性、高柔韧性以及可加工性,成为固态电解质理想材料之一.原位聚合技术能增强电极-电解质的界面相容性,革新传统PE的制备方法,已广泛应用于PE的制备.[进展]本文阐述了原位聚合制备PE的最新研究进展,探讨了不同原位聚合工艺制备PE的优缺点,比较了不同单体通过原位聚合制备PE的差异,综述了原位聚合设计PE在离子电导率、机械性能、高电压稳定性和阻燃性能等方面的改性方法.[展望]基于上述研究进展,总结了原位聚合制备的PE在锂金属电池应用中所面临的问题和发展方向.由于各类电解质固有的局限性,研究者需要更深入地思考如何选择合适的方案对PE进行改性,为高能量密度固态锂金属电池的研发提供指导.

基于X射线光电子能谱(XPS)深度剖析技术的锂离子电池负极界面固体电解质(SEI)膜的组成分析

锂离子电池负极界面固体电解质(SEI)膜是决定电池性能与安全性的关键因素,准确解析SEI膜的化学组成及其深度分布对于认识SEI膜的形成机理和优化电池性能具有重要意义。X射线光电子能谱(XPS)深度剖析技术是研究SEI膜表面深度组分变化的重要方法,但在实际分析过程中存在诸多关键影响因素。通过XPS深度剖析技术系统研究了样品传递、溅射能量以及溅射面积等关键因素对SEI膜表面深度组分表征结果的影响。研究表明,样品传递方式的选择十分关键,空气中快速传样会导致SEI膜表面发生化学变化,因此应采用准原位传样方式以保持SEI膜的原始状态。在Ar+溅射过程中,适当提高溅射能量可以提高溅射速率,但不会对深度组成分布的分析结果造成明显影响。此外,研究还发现溅射面积大小对不同元素的溅射速率存在差异,表明溅射速率与元素种类有关,需要针对性地选择合适的溅射面积,以获得SEI膜准确的深度组成信息。研究结果为采用XPS深度剖析技术精准解析锂离子电池SEI膜的组成提供了有效的方法支持。

溶剂化离子液体修饰的高性能聚环氧乙烷基固态电解质

[目的]针对聚环氧乙烷(PEO)基固态电解质存在高压稳定性差、锂离子迁移数和电导率低等问题,设计制备了一系列溶剂化离子液体[Li(G4)][FSI]修饰的PEO基固态电解质.[方法]引入溶剂化离子液体[Li(G4)][FSI]作为PEO基固态电解质的锂源和添加剂,运用各种谱学和电化学方法对固态电解质进行表征,并考察了[Li(G4)][FSI]含量对固态电解质的影响.[结果]当n(EO)∶n(Li)=20∶1时,与PEO-LiFSI-20∶1(PF-20)相比,制备的PEO-[Li(G4)][FSI]-20∶1(PGF-20)固态电解质的结晶度和机械强度未产生明显变化,在60℃下其锂离子电导率(0.44 mS/cm)和迁移数(0.253)明显提升.随着[Li(G4)][FSI]含量的增加,固态电解质的结晶度和机械性能未产生明显变化,其60℃下的锂离子电导率随之增加,而孔道直径和数量则呈先减小后增大的趋势,其中PGF-20的孔道直径最小、数量最少,且具有最低的对称电池过电位和最高的氧化电位.将PGF-20应用到Li‖LiFePO4全固态电池,可以在60℃、0.5 C的条件下稳定循环100次,且容量保持率可达88.7%.[结论]溶剂化离子液体的引入使得固态电解质表面产生微米级的孔道结构,从而有利于锂离子的传输;适量引入溶剂化离子液体可生成富含LiF的稳定固态电解质界面,使其锂对称电池具有较低的过电位.本研究成功构筑基于溶剂化离子液体的高性能PEO基固态电解质,可为同类型固态电解质的开发提供借鉴.

固态电解质界面的X射线光电子能谱(XPS)测试方法

固态电解质界面(SEI)对二次电池的性能至关重要,其成分及化学态通常使用X射线光电子能谱(XPS)来测定。然而,由于SEI组成复杂且稳定性差,其化学态极易受到外界条件的影响,带来错误的电池机理解释,这对XPS测试方法提出了更高要求,常规XPS测试获得的SEI成分信息的真实性、准确性值得探究。此外,由于离子溅射时存在择优溅射,XPS深度剖析测试时SEI是否存在组分还原的情况仍未可知。以锂金属电池的SEI为例,结合实际测试情况,详细研究测试位置、X射线、真空静置时间以及溅射条件对谱图的影响。结果表明,不同测试位置获得的SEI组成不同,真空静置时SEI也不稳定,成分发生变化,离子溅射导致SEI成分发生分解,而SEI在X射线辐照下可以保持稳定。基于此,建立了适用于锂金属电池中SEI组分研究的XPS测试方法,并为其他二次电池体系中的界面研究提供参考与借鉴。

含锂废铝电解质提锂过程浸出行为研究

通过改变盐酸浓度、反应温度、浸出时间和液固比等浸出参数,研究了含锂废铝电解质中锂(Li)、钠(Na)、铝(Al)、钙(Ca)四种元素的盐酸浸出行为。研究发现,随着盐酸浓度的增大,Li和Na的浸出率均有所提高,Al和Ca的浸出率很低且随盐酸浓度变化不大。随着浸出时间的延长,Li的浸出率呈现先升高又降低的趋势,而Na的浸出率一直升高,Al和Ca浸出率较低但随浸出时间延长而增长。随着浸出温度的升高,Li的浸出率呈现先升高又降低的趋势,温度的改变对Na、Al和Ca的浸出率影响不大。Li的浸出率随液固比增大先快速升高然后到达拐点趋于平稳,Na、Al和Ca的浸出率随液固比的增大增长较为明显。通过改变和优化浸出参数,锂浸出率最高可达98%。

原发性高血压患者24 h尿电解质水平及尿钠钾比与房性心律失常的相关性

目的研究原发性高血压患者24 h尿电解质水平及尿钠钾比与房性心律失常的相关性。方法选取2022年6月—2023年6月在本院高血压中心就诊的原发性高血压患者703例,根据入院后24 h动态心电图结果分为非房性心律失常组474例及房性心律失常组229例,将两组患者的一般临床及实验室结果进行比较,分析24 h尿电解质与房性心律失常发生的相关性及影响因素。结果房性心律失常组年龄、血钠水平高于非房性心律失常组,而LVEF及24 h尿钠、尿磷、尿镁低于非房性心律失常组,差异有统计学意义(P<0.05)。Spearman相关性分析显示,房性心律失常的发生与年龄呈正相关(ρ=0.389,P<0.001);与LVEF及24 h尿钠、尿磷、尿镁呈负相关(ρ=0.127、0.086、0.143、0.091,均P<0.05)。将有可能影响的变量因素纳入多因素Logistic回归分析显示:年龄增加、左房内径增加与24 h尿钙增加,左室舒张期内径降低、LVEF降低、甘油三酯水平降低是房性心律失常的危险因素[OR 95%CI分别为(1.064~1.099),(1.005~1.113),(0.888~0.988),(0.873~0.961),(0.760~0.978),(1.027~1.229)]。结论在原发性高血压患者中,房性心律失常的发生与24 h尿钠、尿磷、尿镁及LVEF呈负相关,而年龄、左房内径和24 h尿钙的升高及左室舒张期内径降低、LVEF降低可能增加了发生房性心律失常的风险。

Na_(3.3)La_(0.3)Zr_(1.7)Si_(2)PO_(12)纳米纤维基复合固体电解质研究

利用静电纺丝法制备了一种Na_(3.3)La_(0.3)Zr_(1.7)Si_(2)PO_(12)(NLZSP)纳米纤维,研究了前驱体溶液中聚合物含量和热处理温度对其微观形貌、结构和电化学性能的影响。在前驱体溶液中PVP含量为6%,800℃热处理4 h制备的NLZSP纳米纤维的纯度和结晶度高,纤维尺寸均匀且表面光滑。基于NLZSP纳米纤维制备的PEO(NaClO_(4))复合聚合物电解质(CPE)的室温离子电导率达3.3×10^(−4)S/cm,而PVDF-HFP(NaClO_(4))基CPE的室温离子电导率也达到了3.24×10^(−4)S/cm,活化能仅有0.24 eV,电化学稳定窗口可达5 V以上,显示出优异的电化学性能和稳定性。基于PVDF-HFP-NaClO_(4)-NLZSP纳米纤维的CPE、Na_(4)MnCr(PO_(4))3@C正极的固态钠金属电池在0.1 C时的首次放电比容量可达106.2 mAh/g,经倍率循环后容量保持率为94.8%;其在2 C下循环100次后的容量保持率也高达85.4%,显示出良好的循环稳定性。

PEO复合PVDF-HFP基聚合物电解质的离子传导及电化学性能调制研究

聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene,PVDF-HFP)基聚合物电解质存在室温离子电导率较低且与锂金属界面稳定性较差等问题,这限制了其应用范围。为此,将具有弹性和粘性的聚环氧乙烷(poly(ethylene oxide),PEO)掺入PVDF-HFP基电解质中,以改善其离子传导和与电极间的界面相容性。PVDF-HFP与PEO以质量比为3∶1混合的电解质在室温下的离子电导率(5.618×10^(-4)S·cm^(-1))和锂离子迁移数(0.403)最高。基于该电解质组装的锂-锂对称电池可在0.10 mA·cm^(-2)和25℃的条件下稳定电镀-剥离长达650 h。基于该电解质组装的以LiCoO_(2)为正极、锂为负极的全电池在0.2 C倍率下循环50次后仍具有115.9 mA·h·g^(-1)的比容量。

纤维素纳米纤维和LATP修饰的PEO固体电解质的制备及其性能研究

采用静电纺丝制备了醋酸纤维素纳米纤维膜,并进行去乙酰化处理和引入Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_(4))_(3)无机颗粒对聚氧化乙烯(PEO)电解质进行改性,可提高离子电导率,锂离子迁移数以及锂硫电池的循环稳定性。结果表明:经纤维素纳米纤维和LATP改性的PEO固体电解质在60℃下离子电导率达3.43×10^(-4)S/cm,锂离子迁移数达0.44,高于PEO固体电解质。改性PEO固体电解质在60℃,0.1C下初始放电比容量为844.13mAh/g,且达到了50圈循环。

低成本卤化物固态电解质的研究与开发

固态电池被誉为下一代的动力电池技术,而固态电解质是固态电池的核心物质,因此,开发合适的固态电解质是实现高安全、高能量密度全固态电池的关键。理想情况下,固态电解质应在离子电导率、空气稳定性和成本竞争力等方面同时胜任实际应用的需求。然而,目前已商业化的氧化物、硫化物和聚合物固态电解质都无法同时满足以上三个条件。新型卤化物固态电解质具有高锂离子电导率、良好机械变形性和高氧化物稳定性等优点,能够成功实现高性能卤化物基全固态电池的应用。文章综述低成本卤化物固态电解质的研究开发以及关键研究问题,并在最后提出研究展望,以期促进固态电池的产业化。

电解质分析仪的智能化设计与技术原理

以电解质分析仪为研究对象,从工作原理、智能化设计和技术特点3个方面进行了深入分析。通过阐述电化学传感技术、嵌入式系统架构、智能算法、自动化样本处理等关键技术,展示了现代电解质分析仪的优异性能。同时,针对仪器的数据处理与通信能力,提出了基于标准协议的信息集成方法,实现了与医院信息系统的无缝连接,对电解质分析仪的技术发展具有重要的参考价值。

妇科腹腔镜手术术前口服电解质溶液对胃肠道功能恢复的影响

目的探讨妇科腹腔镜手术患者在术前2 h口服电解质溶液对其术后胃肠道功能恢复的影响。方法将80例行择期腹腔镜手术患者(剔除5例,最终纳入75例)随机分为对照组(n=37)与观察组(n=38)。对照组手术前2 h口服清水,观察组手术前2 h口服电解质溶液。比较两组手术前后血钾变化情况、术后胃肠道恢复时间以及平均住院天数。结果观察组术后平均首次肛门排气时间及首次排便时间均快于对照组,平均住院天数短于对照组(P<0.05);两组术前术后血钾比较无差异(P>0.05)。结论术前2 h口服电解质溶液可有效缩短患者术后胃肠道功能恢复时间,避免术后电解质紊乱,加快患者术后康复,减少住院时间及住院费用,提高患者满意度。

高中化学电解质溶液图像解题策略分析

电解质溶液是高中化学必考知识点,图像题尤为常见.与其他考试题目相比,图像题更为简明、直观且类型多样,综合性强,对学生的知识掌握情况、信息分析素养、计算素养以及化学观念都提出了更高的要求.本文就以此切入,结合典型的例题,从构建模型、平衡常数、电荷守恒三个角度展开探究,旨在寻求一套全新的电解质溶液图像解题路径,不断提升学生的解题能力.

高中化学难溶电解质的两类溶解平衡问题探究

难溶电解质的溶解平衡是高中化学中一个重要且复杂的知识点.在化学反应和溶液体系中,难溶电解质的溶解与沉淀行为不仅影响着溶液的化学性质,还在实际应用中发挥着重要作用.本文首先介绍了难溶电解质溶解平衡的基本概念,然后深入探讨了溶度积的计算方法,并分析了沉淀溶解曲线的含义和应用.通过对这两类溶解平衡问题的探究,旨在帮助学生更加全面、深入地理解难溶电解质的溶解行为,掌握相关的计算和分析方法,进而提升其在化学实验和理论计算中的实际应用能力.

PEO基固态电解质在锂金属电池的研究进展

聚合物固态电解质因优异的可加工性、柔韧性、界面相容性以及充放电过程中的尺寸稳定性等优点而备受关注。但商业化的聚氧化乙烯(PEO)基聚合物电解质存在材料的结晶度高、电化学稳定性差等缺点,导致了电池的离子电导率低、循环性能不稳定、使用电压窗口窄等问题,严重限制了固态电池的推广应用。本文聚焦基于PEO材料的复合固态电解质的开发与应用,详细探讨了如何通过材料共混、掺杂改性和界面优化等措施来提高电解质的综合性能,以满足高安全性、高能量密度和长循环寿命的固态电池的需求,并对固态电解质未来的研究进行了展望。