电化学反应器隔膜材料的分子设计与介尺度策略

电化学反应器中隔膜材料是将正极和负极在电子通路上隔开但在离子传输通路上保持畅通的特殊材料。作为电化学反应器三个关键材料之一,隔膜材料还需耐强酸/强碱和高电压等环境。围绕电化学反应器中隔膜材料,从分子设计的角度针对材料电化学性能与化学稳定性的调控、电化学装置的介观传质性能的促进和改善等研究思路与进展进行了综述,为相关研究提供性能导向的分子设计参考。     

锂离子电池硅负极材料粉化问题研究进展

硅作为锂离子电池的负极材料由于其很高的理论比容量（4212 mA·h·g^-1）而备受关注。硅材料的研究集中在解决充放电中体积胀缩所引起的粉化问题。通过调研近年来硅负极材料粉化问题研究进展,对比了各种方法的优劣和思路,在此基础上进行了简单的评述。     

一步法制备两性离子交换膜的方法与性能研究

通过一步法制备了一种新型的偏氟聚芴醚噁二唑两性离子交换膜。以十氟噁二唑与双酚芴为单体聚合得到基础聚合物,通过芳香亲核取代反应在基础聚合物上引入官能团制备了一种含氟聚芳芴醚噁二唑两性离子交换膜。基于密度泛函理论对官能化反应的活性位点和反应能垒进行了预测,模拟计算结果与核磁分析谱图吻合良好。制备的两性离子膜具有相对较高的离子传导率,较低的钒渗透性。70℃时,传导率为58.5 m S?cm?1;钒离子渗透系数为8 2 11.56 10 cm min????,比Nafion?117小两个数量级,有望用于全钒液流电池中。     

锂硫电池中的催化应用

锂硫电池以其高理论比容量、环境友好和低成本等优点成为理想的下一代高能量密度储能装置。但活性材料的绝缘特性、多硫化物的穿梭效应和硫物种缓慢的动力学转化过程,导致电池性能持续衰减,是目前阻碍锂硫电池商业化发展的关键。利用催化材料加速硫物种转化,研究催化氧化还原动力学,从而实现高性能锂硫电池的开发、认知硫物种微观转化机制,是近年来受到广泛关注的研究热点。本综述从理解多硫化物产生、转化和硫化锂沉积等角度入手,讨论了锂硫化学中的催化转化特点,综述了近年来锂硫电池催化材料的研究进展,评述了催化剂的设计策略与评价方法,可为高活性锂硫电池催化剂材料提供一定的借鉴。     

科学解读影响啤酒口感的因素

<正>在这个久违的兔年春节里，阖家团聚的时刻大家免不了要小酌几杯。很多人喝不惯白酒，于是会选择倒上一杯啤酒，和亲朋好友一起庆贺新春。那么，怎样才能倒出一杯好喝的啤酒呢？啤酒的口感与二氧化碳流失量有关完美的啤酒首先要好喝，而啤酒的口感取决于两个因素，一是啤酒内二氧化碳的含量，二是啤酒中风味物质的含量。     

锂硫电池的动力学调控策略

锂硫(Li-S)电池因其超高的理论能量密度(2600 Wh·kg^-1)有望成为下一代高能量密度电池的候选者之一。然而，它存在硫利用率低、容量衰减快以及多硫化锂(LiPSs)发生“流失效应”等问题，这使得Li-S电池反应动力学缓慢，严重限制了其实际应用。物理限制、化学吸附等方法可以加速硫、LiPSs和Li2S之间的氧化还原反应，减少LiPSs的流失，加速动力学过程，使电池具有高能量密度和长循环稳定性。基于整体电化学反应过程，对近些年使用的材料如何促进动力学进程、阻止LiPSs的流失，以及相应策略的评价进行了综述，以指导提升电池动力学性能的合理设计和Li-S电池的实际应用。