咪唑溴类离子液体对I~-/I_3~-液体电解质电池性能的影响

通过往I-/I3-液体电解质添加3C~8C咪唑溴类离子液体,改善液体电解质的黏度、提高电池的稳定性,组装电池测定了电池的性能。分别使用旋转式黏度仪和电导率仪测试了电解质溶液的黏度和电导率;用太阳电池测定仪在模拟太阳光条件下,测定色素增感太阳能电池的电性能。结果表明添加咪唑溴类离子液体电池稳定性,光电转换效率得到较大提高。     

BPC和AlCl3-BPC离子液体的制备及性能研究

合成了氯化正丁基吡啶（BPC）和三氯化铝-氯化正丁基吡啶（AlCl3-BPC）离子液体,通过1H NMR和Raman光谱对BPC进行了结构检测.测定了酸性、中性和碱性3种AlCl3-BPC离子液体的电位窗和电导率.中性AlCl3-BPC离子液体的电位窗最宽.在一定的温度范围内,三种离子液体的电导率均随温度的升高而增大,并符合Arrhenius方程.酸性AlCl3-BPC离子液体的电导率最大,碱性次之,中性最小.     

咪唑溴类离子液体对I^-/I^-3液体电解质电池性能的影响

通过往I^-/I^-3液体电解质添加3C～8C咪唑溴类离子液体,改善液体电解质的黏度、提高电池的稳定性,组装电池测定了电池的性能.分别使用旋转式黏度仪和电导率仪测试了电解质溶液的黏度和电导率;用太阳电池测定仪在模拟太阳光条件下,测定色素增感太阳能电池的电性能.结果表明添加咪唑溴类离子液体电池稳定性,光电转换效率得到较大提高.     

烷基铵盐-氯铝酸类离子液体的物理性质

研究了由短链烷基铵盐与无水AlCl3合成的烷基铵盐-氯铝酸类离子液体体系;考察了短链烷基铵盐-氯铝酸类离子液体的简单物理性质以及阳离子、温度、溶剂(苯)的摩尔分数和AlCl3的摩尔分数对其性质的影响及其在常见溶剂中的选择溶解性。结果表明,一般随有机阳离子变大,离子液体密度变小,粘度减小,电导率增加;离子液体在常见有机溶剂中的溶解性随溶剂极性的增加而增大;随温度升高,x(AlCl3)增大,粘度降低,电导率增大;由此离子液体与苯形成的三元体系,随苯的质量分数增加,粘度和密度都减少,而电导率却先增加后减少。     

BPC和AlCl_3-BPC离子液体的制备及性能研究

合成了氯化正丁基吡啶(BPC)和三氯化铝-氯化正丁基吡啶(A lC l3-BPC)离子液体,通过1H NMR和Raman光谱对BPC进行了结构检测.测定了酸性、中性和碱性3种A lC l3-BPC离子液体的电位窗和电导率.中性A lC l3-BPC离子液体的电位窗最宽.在一定的温度范围内,三种离子液体的电导率均随温度的升高而增大,并符合Arrhenius方程.酸性A lC l3-BPC离子液体的电导率最大,碱性次之,中性最小.     

高温固相法制备Li7La3Zr2O12固态电解质及其性能研究

全固态电池的固态电解质因其优秀的安全性能、较宽的电化学窗口以及良好的化学稳定性得到广泛研究,但固态电解质的离子电导率与传统液态电解质相比还是偏低.为了提高固态电解质的离子电导率,采用高温固相法和高速球磨工艺制备石榴石型固态电解质Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO),根据冷等静压在不同烧结温度制备得到LLZO固态电解质片,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对固态电解质LLZO的物相、微观结构进行表征,采用电化学工作站测试阻抗,再计算离子电导率.结果表明:烧结温度为1 000℃制备得到的样品,衍射峰清晰且尖锐,颗粒尺寸为3～5μm,结晶度良好,为纯的立方相LLZO结构,在室温下测得的离子电导率较高,为8.6×10~(-6) S/cm.     

添加离子液体对I-/I-3液体电解质性能的影响

通过改善电解质提高色素增感太阳能电池的性能,是促进这种太阳能电池产业化的有效途径。目前已有的研究虽然取得了积极成果,例如大幅度提高电池的开路电压等,但是可能影响电池的稳定性和使用寿命。本文所报道的改善电解质的实验研究,是在乙腈为溶剂的I-/I3-液体电解质中,添加1-甲基-3-丙基-咪唑溴(4C),1-甲基-3-乙基-咪唑溴(3C)离子液体。通过测定电导率及电池伏安特性表明:添加一定量的4C离子液体可以有效地提高电池的电性能和稳定性。     

[ChCl-3EG]／CrCl3·6H2O离子液体中电沉积铬镀层的研究

以氯化胆碱（ChCl）、乙二醇（EG）和CrCl3·6H20制备的[ChCl—3EG]／CrCl3·6H2O低共熔溶剂型离子液体为电解液,在镍基阴极上电沉积出黑铬镀层．采用冰点测定仪、旋转式黏度计、电导率仪分别测定了该离子液体的熔点、黏度和电导率,以线性扫描伏安法测得[ChCl-3EG]离子液体的电化学窗口为3．22V．[ChCl-3EG]／CrCl3·6H2O离子液体的循环伏安曲线表明Cr^3＋的电化学还原经历Cr^3＋→Cr^2＋和Cr^2＋→Cr^0两步还原反应,起始还原电位分别为-0．26V和-1．06V,且两步均为不完全可逆过程;以电流密度为20mA／cm。于50℃下进行恒电流电沉积30min,对阴极沉积物的XRD和XPS测试表明,镀层成分铬原子百分比为Cr80．94％、Cr20319．06％．sEM和AFM测试表明,在[ChCl—3EG]／CrCl3·6H2O离子液体中可电沉积出平整、致密、无裂纹、表面粗糙度为5．56nm的黑铬镀层,电沉积铬的电流效率约为65．8％．     

Betaine·HCl-6EG-nNiSO_4·6H_2O低共熔离子液体电沉积镍镀层

以盐酸甜菜碱(Betaine·HCl)、乙二醇(EG)和六水合硫酸镍(NiSO_4·6H_2O)制备的Betaine·HCl-6EG-nNiSO_4·6H_2O低共熔离子液体为电解液,在碳钢(CS)基体上电沉积出平整致密的金属镍镀层.采用旋转黏度计和电导率仪分别测定了其黏度和电导率.在测试条件下,其黏度为3.918~55.19 m Pa·s,电导率为1.109~0.199 S/m.循环伏安测试结果表明Betaine·HCl-6EG-nNiSO_4·6H_2O(n=0.071)低共熔离子液体中Ni~(2+)在CS电极上的电化学还原过程可以描述为Ni~(2+)→Ni~0,其起始还原电位为-0.56 V.对CS基体上的沉积层进行XRD和EDAS测试,分析结果表明镀层为具有面心立方晶型结构的金属镍.SEM结果表明得到的镍镀层晶粒细小致密且均匀.镀层截面组织金相照片和线性扫描能谱图表明沿CS基体各处均得到厚度分布均匀且与基体结合良好的镍镀层,其厚度约为11μm.     

高岭土掺杂NASICON固体电解质及全固态电池性能

针对LiTi2(PO4)3基固态电解质电导率低的问题,采用浙江三门高岭土矿作为主要原料,以高温固相法制备铝、镁、硅共掺杂钠超离子导体(NASICON)型快离子导体Li1+2x+2yAlxMgyTi2-x-ySixP3-xO12.研究掺杂比例、温度对固态电解质离子电导率的影响.结果表明,组成为Li1.8Al0.1Mg0.3Ti1.6Si0.1P2.9O12固体电解质在423 K时有最高离子电导率7.86×10-4 S·cm-1.以该组成固态电解质为基片,喷雾热解原位制备Al/ Li1+xV3O8/ Li1.8Al0.1Mg0.3Ti1.6Si0.1 P2.9O12 /C全固态电池并在1.8～3.9 V电压区间进行50次充放电测试.该电池具有较好的稳定性及循环容量保持能力.30次循环以后放电容量基本稳定在190～205 mAh·g-1之间,充放电效率大于90%.     

Physical and Electrochemical Properties of Acid 1-Methyl-3-Ethylimidazolium Chloride/AlCl3/LiAlCl4 Molten Salt

An acid molten salt was formed by means of mixing 1 -methyl- 3 -ethylimidazolium chloride with AlCl3 and LiAlCl4 at ambient temperature. The solubility of LiAlCl4 in the acid molten salt was measured. Variations of specific conductivity, density and kinetic viscosity of molten salt with mole ratio o f MeEtlmCl/A1lCl3/LiAlCl4 were observed. A solubility maximum of LiAlCl4 with 5 4% in molar fraction was shown at a mole ratio of AlCl43/MeEtlmCl = 1 .2. An increase in density and viscosity, and a decrease in specific conductivity were found with increasing the concentrations of LiAlCl4 and AlCl3. The dependence of specific conductivity of this acid molten salt upon temperature was found to display Vogel-Tammanm-Fucher behavior. However, Arrhenius behavior was observed at two special mole ratios of MeEtImCl/AlCl3/LiAlCl4 = 1:1.5:0.05 and 1. 1.5:0. 10. The conductivity equations of this molten salt at various compositions were constructed. The ion interaction in the acid molten salt was studied using 7Li and 27Al nuclear magnetic resonance spectroscopic methods. The effect of concentrations of LiAlCl4 and AlCl3 on the ion interaction was also discussed.     

过渡元素掺杂固体电解质的制备及电性能

为了解决固体氧化物电解质在中温范围（500 ℃～800 ℃）工作电导效果不佳的问题,采用燃烧合成方法以氧化镧及过渡离子氧化物为原料,制备了过渡金属元素掺杂的硅酸镧体系电解质材料. 用X-射线衍射图谱、扫描电子显微镜以及红外光谱对所得电解质进行了物相和显微结构分析. 研究表明,掺杂离子对电解质的物相结构及形貌影响很小,但是通过引入适量过渡掺杂离子,能够有效提高电解质的电导率. 当掺杂量摩尔比x=1.0时,锌掺杂后硅酸镧电解质具有最高的离子电导率,在500 ℃时的电导率可达2.106×10-2 S/cm. 相比于未掺杂电解质在500 ℃电导率为1.71×10-3 S/cm有了显著提升. 元素铜的掺入对电解质的致密度有促进作用,压片和二次烧结后电解质的密度达94.1%. 同时通过交流阻抗测试分析证实镍在硅位掺杂会降低电解质的电导率.     

氯化丁基吡啶/AlCl_3离子液体催化体系中富马酸二甲酯合成过程优化

在氯化丁基吡啶与AlCl3 组成的离子液体催化体系中 ,顺丁烯二酸酐与甲醇反应 ,生成富马酸二甲酯 .采用单纯型优化方法对催化剂用量 ,反应时间、反应原料摩尔比进行了优化 .实验结果表明氯化丁基吡啶与AlCl3 组成的离子液体具有异构化和酯化两种催化作用 .在优化条件下m(催化剂 )∶m(顺丁烯二酸酐 ) =0 .0 7∶1 ;n(甲醇 )∶n(顺丁烯二酸酐 ) =1 .1∶1 ,反应时间 3h,反应温度 65℃ ,富马酸二甲酯的收率达到 92 % .     

PVDF-HFP基复合微孔聚合物电解质膜的制备与改性

为了提高聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)基电解质的离子电导率和机械强度,采用倒相法,制备出复合聚偏氟乙烯-六氟丙烯基电解质PVDF-HFP-Si O2.复合电解质的形貌、结构和电化学性能分别用SEM、XRD和交流阻抗法进行了表征.结果表明:纳米Si O2的加入增强了聚合物的拉伸强度,同时有效降低了聚合物的结晶度.PVDF-HFP-Si O2分解电压为5.1V,离子迁移数为0.81,聚合物电解质的电导率(25℃)为4.84×10-3S·cm-1.     

AlCl3-Et3NHCl离子液体中聚天冬氨酸的合成

为改进传统L-天冬氨酸液相聚合方法,以L-天冬氨酸为原料,在AlCl3-Et3NHCl离子液体中液相聚合合成聚天冬氨酸（PASP）.研究离子液体组成、反应条件对聚天冬氨酸重均分子量及其CaCO3阻垢效果的影响,分析产品的红外谱图特征.结果表明,在离子液体AlCl3-Et3NHCl中合成产品具有PASP结构特征;PASP...     

倒相法制备PVDF-HFP基复合微孔聚合物电解质

为改善纳米粒子在聚合物电解质中的分散效果,采用倒相制膜法,以纳米SiO₂为填料,以OP-10为分散剂,制备复合微孔聚偏氟乙烯-六氟丙烯基电解质PVDF-HFP-SiO₂(OP-10)．用SEM、XRD、交流阻抗法等测试手段对电解质的微观形貌、内部结构和电化学相关性能等进行表征,结果表明:SiO₂的加入降低了聚合物电解质膜的结晶度,增强了电解质的拉伸强度,提高了PVDF-HFP-SiO₂(OP-10)聚合物电解质的电导率,在20 ℃时,可达到490×10-3 S·cm-1,电化学稳定窗口为53 V,电解质的离子迁移数为083．分散剂OP-10的加入改善了纳米SiO₂与基质的界面相容性,改善了SiO₂在基质中的分散度．     

Vinylene carbonate additive for EMITFSI-based electrolyte for Li/LiFePO4 batteries

Ionic liquids have been paid much attention and are considered to replace the conventional organic electrolyte and solve the safety issues by virtue of nonvolatility,non-flammability,high ionic conductivity and extended electrochemical steady window.The paper introduces ionic liquids electrolyte on basis of 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (EMITFSI),which shows a wide electrochemical window (0.5-4.5 V vs.Li+/Li),and is theoretically feasible as an electrolyte for Li/LiFePO4batteries to improve the safety.Linear sweep voltammetry (LSV) was performed to investigate the electrochemical stability window of the polymer electrolyte.Interfacial resistance for Li/electrolyte/Li symmetric cells and Li/electrolyte/LiFePO4 cells were studied by electrochemical impedance spectroscopy (EIS).The results showed that additive vinylene carbonate (VC) enhances the formation of solid electrolyte interphase film to protect lithium anodes from corrosion and improves the compatibility of ionic liquid electrolyte towards lithium anodes.Accordingly,Li/LiFePO4cells delivers the initial discharge capacity of 124 mAh g-1 at a current rate of 0.1C in the ionic liquid electrolyte (EMITFSI+0.8 mol L-1LiTFSI+5 wt%VC),and shows better cyclability than in the ionic liquid electrolyte without VC.     

以甜菜碱盐酸盐和尿素合成低共熔溶剂的研究

以甜菜碱盐酸盐和尿素为原料合成了一种低共熔溶剂.测定了该低共熔溶剂的熔点、密度、电导率等物理性质.结果表明:90℃,摩尔百分数为60%～90%Urea/C5H12NO2Cl低共熔溶剂的密度范围在1.273～1.521 g/cm3.低共熔溶剂的电导率随温度的升高而增大,黏度随温度升高而减小,且均符合Arrhenious规律.尿素与甜菜碱盐酸盐的摩尔百分数为85%时低共熔溶剂的熔点最低,为27℃,在此浓度下,60℃时低共熔溶剂的电化学窗口为2V.     

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑-氯铝酸盐体系的电化学研究

利用红外光谱和差热分析研究了氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐[BMIm]Cl和1-丁基-3-甲基咪唑氯铝酸盐[BMIm]Cl-AlCl3的结构和热稳定性,结果表明,AlCl3的加入使得[BMIm]Cl热稳定性增强.实验中考查了温度和添加剂苯对电解时电流密度的影响.在电解液C6H6-[BMIm]Cl-AlCl3中,电压1.8 V,温度50℃下,电解得到致密光滑的铝沉积膜,其中添加剂苯起到增大电流密度和光亮剂的作用.