陶瓷复合锂离子电池隔膜研究进展

相对于传统锂离子电池隔膜,有机-无机陶瓷复合隔膜兼具有机材料的柔韧性、无机材料的耐温性和电解液亲和性。本文对锂离子电池用陶瓷复合隔膜进行综述,首先介绍了此类隔膜相对于传统隔膜的优势,其次对目前研究的陶瓷锂离子电池隔膜的结构形式和主要成膜材料进行了讨论,并介绍了国内外主要公司的陶瓷复合隔膜的研究和发展现状,最后对陶瓷复合隔膜的应用前景和面临的挑战进行了简要分析。鉴于该新型隔膜的优势,随着锂离子电池在高端电子产品以及动力、储能等新兴领域的发展,高安全性陶瓷复合锂离子电池隔膜必将代替传统的聚烯烃隔膜,成为主流隔膜满足人们的需要。     

低成本超薄复合膜用于不同溶液体系钒电池的性能研究

采用廉价的聚烯烃微孔膜作为支撑体,全氟磺酸离子交换树脂作为复合相,设计并制备了成本低、机械强度高、性能优异的超薄液流电池复合膜.研究了在H_2SO_4和HCl不同体系下复合膜的氢离子传导、钒离子渗透、电池性能.结果表明,25μm复合膜具有较高的机械强度和较低的溶胀率;在混酸钒溶液体系(1.5 mol/L VOSO_4+1.5 mol/LH_2SO_4+2.5 mol/L HCl)的电池性能优异,100 mA/cm~2下能量效率(EE)为80%.同时,复合膜成本较低(40～60元/m~2),具有应用前景.     

Al含量对镁铝合金大气腐蚀产物膜结构与性能的影响

采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜能谱(EDS)面扫描分析技术,研究了Al含量对实验室模拟的潮湿大气中由NaCl盐粒诱发的3种镁合金腐蚀产物膜结构和成分的影响.结果表明,腐蚀产物主要为Mg(OH)2和Mg2(OH)3C1·4H2O,随着合金中Al含量的增加,腐蚀产物中Al参与生成的产物增多,但腐蚀产物膜的结构变得疏松多孔.采用电化学交流阻抗(EIS)测试了膜层的保护性.结果表明,3种不同Al含量镁合金腐蚀产物膜的保护性能均随着暴露时间的延长而提高;在相同的暴露时间内,镁合金中Al含量越高,腐蚀产物膜的阻抗值愈小,膜层的保护性愈差.其原因是Al的含量越高,腐蚀产物膜的结构变得愈加疏松和多孔.     

无铬达克罗润滑防腐蚀封闭涂层的制备与性能研究

为提高无铬达克罗涂层的润滑及耐蚀性能,采用片状铝粉为填料,PTFE为润滑填料,硅烷A-187为成膜物,制备了一种应用于无铬达克罗涂层表面的水性无铬润滑封闭涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)测试、中性盐雾试验、动电位极化曲线测试和电化学阻抗分析等手段对涂层的表面形貌、成分及耐蚀性能进行了表征.结果表明:制...     

原子氧对金属银和有机防护涂层的侵蚀

用光电子能谱（XPS）和扫描电镜（SEM）观测了在模拟原子氧（AO）环境中Ag及在其表面涂覆的有机防护层的表面，研究了表面的形貌和质量损失。结果表明，AO对Ag有较严重的侵蚀作用，使原来光亮的表面失去光泽，变得粗糙，采用环氧树脂，聚胺酯或醇酸树脂作为防护涂层，AO辐照后其表面形貌也发生了较大变化，表明腐蚀严重，采用有机硅作为涂层，被AO侵蚀后其表面形貌的变化甚小，质量损失较小，表明这种涂层具有较明显的防护效果。经AO辐照后有机硅涂层表面生成致密的氧化硅膜层，对抑制AO的进一步侵蚀具有关键作用。     

微量SO2条件下硫酸铵颗粒沉积对A3钢大气腐蚀的影响

研究微量SO2存在的实验室模拟条件下，沉积不同质量硫酸铵颗粒的A3钢的大气腐蚀行为，发现沉积硫酸铵颗粒的A3钢试样比其空白试样的腐蚀严重，而且随着沉积量的增加，样品的腐蚀现象更为严重。用IR和SEM分析研究了不同周期样品表面的结构和形貌，发现腐蚀主要沿着硫酸铵颗粒沉积的地方进行，腐蚀产物的颗粒逐渐变大，随着腐蚀时间的延长，样品表面的铵根离子逐渐减少，腐蚀产物主要由α-FeO(OH),γ-FeO(OH)和δ-FeO(OH)组成。     

钒电池电解液的电位滴定分析

介绍了全钒氧化还原液流电池(以下简称钒电池)电解液中钒价态的电位滴定分析方法。该法适用于钒电池电解液中V(Ⅱ)、V(Ⅲ)、V(Ⅳ)、V(Ⅴ)及总钒的测定。结果表明,所测各价态钒及总钒的相对标准偏差(N=6)均不超过2.09%,可满足钒电池电解液中钒价态的分析需要。     

普鲁士蓝对钒电池中V(Ⅴ)/V(Ⅳ)的电催化

用化学法制备了普鲁士蓝(PB)修饰电极,并研究了它对不同浓度钒溶液中V(Ⅴ)/V(Ⅳ)的电催化作用。循环伏安实验表明这种修饰电极对V(Ⅴ)/V(Ⅳ)的电催化性能较好,特别是对浓度为0.1mol/L、0.5mol/L、2.5mol/L的VOSO4溶液的氧化还原起正催化作用,并且这种修饰电极具有较好的稳定性。从循环伏安曲线上推测是普鲁士蓝自身的氧化还原反应催化了V(Ⅴ)/V(Ⅳ)的氧化还原反应。     

钒电池正极电解液荷电状态的原位监测

建立了一种原位监测钒电池正极电解液荷电状态SOC(State of Charge)的方法。通过测定钒电池正极电解液的氧化还原电位值ORPa(Oxidation Reduction Potential),利用ORPa值与ln(1/SOCa-1)在SOCa(正极电解液荷电状态)为(0,100%)的开区间内呈线性关系这一规律,建立了ORPa-SOCa关系方程,并对该方程进行温度修正。采用修正方程计算所得的SOCa值与电位滴定法测得的SOCa值比较,误差小于±1.50%,可实现正极电解液荷电状态的原位监测。     

用显微红外方法研究涂层中物质传输规律

用红外显微方法辅以差谱技术获得了ＳＯ４＾２－在环氧涂层中随厚度分布的红外数据。这些数据与该离子在涂层中的传输相对应,指出了用显微红外方法对涂层中的物质传佃进行表征的技术关键在于具有光学均匀性的涂层截面的获得。