高分子固态离子导体及其应用

高分子固态离子导体是功能材料中的一个新品种,并且已经由于它提出的许多有意义的科学问题以及它在全固态电池和许多其它电化学装置中的潜在应用而受到了普遍的关注。本文概述了它的开发以及研究现状,着重论述了它作为一类新的功能材料的结构、特性、应用和材料设计,并提出了作者的一些看法。     

固态氯离子传感器的制备及其在水泥基材料中的应用

为给混凝土中氯离子含量的原位动态监测提供技术支持,以恒电流极化法制备的Ag/AgCl固态电极为工作电极,以物理粉压法制备的MnO₂固态电极为参比电极,组成氯离子传感器,测试了氯离子传感器在饱和Ca(OH)₂溶液和砂浆中的性能。结果表明:氯离子传感器在饱和Ca(OH)₂溶液中响应时间不大于30 s,灵敏度高,稳定性和重现性良好,Ag/AgCl电极抗极化性能良好,传感器电位与氯离子浓度的对数呈线性关系,符合能斯特方程。氯离子传感器在水泥基材料中表现出良好的稳定性。基于水泥砂浆中的氯离子含量实测值,建立了氯离子传感器在砂浆试件中的能斯特方程。然而,氯离子传感器电位值可能会受温度、pH值以及混凝土饱和度的影响,需要进一步开展研究,建立温度、pH值和混凝土饱和度修正方程,提高氯离子传感器在实际应用中的测量精度。     

Ag/AgCl氯离子传感器在混凝土中的应用

尝试将试验室制作的Ag/AgCl氯离子传感器用于混凝土中测试,验证该传感器应用于混凝土结构中的可行性。测试了传感器在混凝土试件中的长期稳定性,建立了传感器在混凝土中的线性响应方程,并通过加速氯离子渗透的方式对建立的线性方程进行了验证。试验结果表明,传感器在混凝土试件中可以长期稳定有效地工作,85d电位波动25mV,传感器在氯离子掺量相同的试件中电位响应一致性良好;通过建立的线性方程计算得到的电位响应值与实测电位响应值符合得很好,所建立的方程与试件水胶比水平无关,与氯离子的引入方式无关,是适用于混凝土结构的比较准确的线性方程。通过该方程的建立即可实现使用该传感器监测混凝土结构中的氯离子分布,达到钢筋锈蚀提前预警的目的。     

混合导体透氧膜材料的开发及应用

介绍开发的混合导体透氧膜材料ZrO2掺杂的SrFe0.6Co0．4O3-δ类钙钛矿型氧化物及Sr(Co，Fe，Zr)O3-δ系列钙钛矿型氧化物的晶体结构、氧渗透性能、稳定性，以及应用于甲烷部分氧化制合成气膜反应器的性能，并就今后研究开发方向作了探讨．     

REBCO涂层导体制备技术及其进展

REBCO涂层导体具有J<,c>(77K)高于10<'6>A/cm<'2>的临界电流密度和高的不可逆场H77 K),展示了在液氮温度下非常有实用前景的超导性质,从而成为目前各国竞相研究开发的焦点.简要概述了高温涂层导体薄膜的制备技术,着重介绍了脉冲激光沉积、金属有机物沉积、化学气相沉积、溶胶-凝胶、磁控溅射和液相外延等方法的特征、优缺点和最新发展情况,并对REBCO高温超导涂层导体的应用前景进行了展望.     

混合导体透氧膜的制备及其应用

介绍了混合导体透氧膜在天然气增值转化中的重大应用，综述了近年来我国在混合导体透氧膜材料的开发及其在甲烷部分氧化制合成气反应过程中的应用。     

氯离子对钢筋腐蚀机理的影响及其研究进展

氯化物的侵入是引起混凝土中钢筋腐蚀的最主要原因之一,氯离子能破坏钢筋表面钝化膜而引起钢筋局部腐蚀,对腐蚀过程具有催化作用.但只有混凝土中氯离子的浓度达到一定的临界值后,钢筋才会发生腐蚀.由于影响因素多,至今难以确定统一的氯离子浓度临界值.着重阐述了钢筋腐蚀行为和氯离子的去钝化机理、混凝土中氯离子的来源和保护钢筋的措施及其研究进展.     

应用直接加热法测定导体的多种物性参数

近年来,直接加热法在热物性测试中得到了较大的发展,其中准一维法被认为是最有效的测量方法之一。它的显著优点是实现了多物性的测试,即在同一实验中,同一试件上,可同时或相继测得多种物性参数。本文叙述了用直接通电加热法对不锈钢条状试件作通电加热,进行电阻率ρ、半球总发射率ε_H、导热系数入和洛伦兹常数L_0等参数测试,取得了较好的效果。     

快离子导体陶瓷的制备与应用

综述了快离子导体陶瓷的制备方法及应用领域 ,并展望了快离子导体的发展前景。     

Water-Processable,Stretchable, Self-Healable,Thermally Stable,and Transparent Ionic Conductors for Actuators and Sensors

For emerging biocompatible, wearable, and stretchable epidermal electronic devices, it is essential to realize novel stretchable conductors with the attributes of transparency, low-cost and nontoxic components, green-solvent processbility, self-healing, and thermal stabililty. Although conducting materials–rubber composites, ionic hydrogels, organogels have been developed, no stretchable material system that meets all the outlined requirements has been reported. Here, a series of P(SPMA-r-MMA) polymers with different ratios of ionic side chains is designed and synthesized, and it is demonstrated that the resulting stretchable ionic conductors with glycerol are transparent, water processable, self-healable, and thermally stable due to the chemically linked ionic side chain, satisfying all of the aforementioned requirements. Among the series of polymer gels, the P(SPMA_0.75-r-MMA_0.25) gel shows optimum conductivity (6.7 × 10⁻⁴ S cm⁻¹), stretchability (2636% of break at elongation), and self-healing (98.3% in 3 h) properties. Accordingly, the transparent and self-healable P(SPMA_0.75-r-MMA_0.25) gels are used to realize thermally robust actuators up to 100 °C and deformable and self-healable thermal sensors.     

纳米快离子导体的研究进展

评述了纳米快离子导体的制备方法和离子导电性能的研究进展及有待进一步研究的问题。     

MOF-Based Solid-State Proton Conductors Obtained by Intertwining Protic Ionic Liquid Polymers with MIL-101

Solid-state proton conductors based on the use of metal–organic framework (MOF) materials as proton exchange membranes are being investigated as alternatives to the current state of the art. This study reports a new family of proton conductors based on MIL-101 and protic ionic liquid polymers (PILPs) containing different anions. By first installing protic ionic liquid (PIL) monomers inside the hierarchical pores of a highly stable MOF, MIL-101, then carrying out polymerization in situ, a series of PILP@MIL-101 composites was synthesized. The resulting PILP@MIL-101 composites not only maintain the nanoporous cavities and water stability of MIL-101, but the intertwined PILPs provide a number of opportunities for much-improved proton transport compared to MIL-101. The PILP@MIL-101 composite with HSO₄⁻ anions shows superprotonic conductivity (6.3 × 10⁻² S cm⁻¹) at 85 °C and 98% relative humidity. The mechanism of proton conduction is proposed. In addition, the structures of the PIL monomers were determined by single crystal X-ray analysis, which reveals many strong hydrogen bonding interactions with O/N H···O distances below 2.6 Å.     

Borohydride‐Scaffolded Li/Na/Mg Fast Ionic Conductors for Promising Solid‐State Electrolytes

Borohydride solid‐state electrolytes with room‐temperature ionic conductivity up to ≈70 mS cm^?1 have achieved impressive progress and quickly taken their place among the superionic conductive solid‐state electrolytes. Here, the focus is on state‐of‐the‐art developments in borohydride solid‐state electrolytes, including their competitive ionic‐conductive performance, current limitations for practical applications in solid‐state batteries, and the strategies to address their problems. To open, fast Li/Na/Mg ionic conductivity in electrolytes with BH₄ ^? groups, approaches to engineering borohydrides with enhanced ionic conductivity, and later on the superionic conductivity of polyhedral borohydrides, their correlated conductive kinetics/thermodynamics, and the theoretically predicted high conductive derivatives are discussed. Furthermore, the validity of borohydride pairing with coated oxides, sulfur, organic electrodes, MgH₂, TiS₂, Li₄Ti₅O₁₂, electrode materials, etc., is surveyed in solid‐state batteries. From the viewpoint of compatible cathodes, the stable electrochemical windows of borohydride solid‐state electrolytes, the electrode/electrolyte interface behavior and battery device design, and the performance optimization of borohydride‐based solid‐state batteries are also discussed in detail. A comprehensive coverage of emerging trends in borohydride solid‐state electrolytes is provided and future maps to promote better performance of borohydride SSEs are sketched out, which will pave the way for their further development in the field of energy storage.     

基于离子阻挡法测量电子-离子混合导体中离子电导率的研究

近年来, 具有诸多新的物理性质和优良热电性能的类液态材料获得了研究人员的广泛关注。离子电导率对理解这类热电材料中的离子迁移行为非常关键。但是, 由于类液态热电材料中的离子电导率在总电导率中的贡献很小, 因此很难利用传统方法精确测量其离子电导率。本研究基于Yokota提出的离子阻挡法, 尝试利用自主搭建的设备测量类液态热电材料的离子电导率。本文详细介绍了该设备的基本构造、测试原理以及测试步骤, 分析了帕尔贴效应/塞贝克效应、离子析出、电压测试点的位置和氧化挥发等因素对测试准确性的影响, 并提出了相应的解决方案, 成功测量了几种具有代表性的类液态热电材料的离子电导率。     

离子液体在电化学沉积中的研究进展

室温离子液体是由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的一类新型液体,利用离子液体电沉积金属、半导体金属等有着重大意义.介绍了离子液体的性能,综述了离子液体在单质金属、合金、半导体电化学沉积中的应用.并展望了离子液体用于金属沉积的发展前景.     

离子液体对纤维素溶解性能的研究进展

纤维素是自然界含量最丰富的可再生资源,开发一种具有应用前景、环境友好、生物可降解的新型绿色溶剂成为近年来的一项主要任务。离子液体作为纤维素的非衍生化溶剂,在纤维素研究中呈现出了良好的发展态势。综述了国内外离子液体对纤维素溶解、再生的近期研究成果,分析了纤维素在溶解过程中存在的问题,并探讨了纤维素的溶解机理,提出了离子液体溶解纤维素的发展方向。     

聚合物基柔性导电复合材料的制备和研究进展

柔性可穿戴电子器件的研制是未来科技发展的方向之一,柔性导电材料是可穿戴电子器件的重要支撑材料。由于聚合物具有优异的柔性,由聚合物基导电复合材料制备柔性导体是一种重要的途径和方式。文中从制备和表征方法方面归纳了聚合物基柔性导电复合材料的研究进展,重点阐述了实现柔性导体的关键因素,即聚合物优异高弹性的保持和可拉伸的稳定的导电网络的实现,详细介绍了简易地利用高弹性基体和纳米填料的直接共混法和目前应用较多的结构可拉伸导体的设计与制备,并总结了目前研究中存在的问题。     

钼酸镧氧离子导体结构与扩散性质的分子动力学研究

基于密度泛函的方法研究了β-La_2Mo_2O_9的结构性质与扩散行为.研究首次发现结构中Mo有MoO_4和MoO_5 2种形式的多面体,并且O(1)、O(2)和O(3)3种氧位置的占有率分别为100%、91.7%和25%,与实验相 ,符.所有结构可通过P2_13的12个对称操作而互相转换,得到的结构可能是局部或本征极小结构.扩散研究结果显示,氧离子(空位)扩散是一种多离子间协同的集体运动行为,3个扩散通道可能与高温相的高电导有关,其中激活能为1.05eV和1.24eV的2个扩散通道可能与内耗弛豫峰有关.