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锂电池用全固态聚合物电解质 下载:35 浏览:314

陈嘉苗1,2 熊靖雯1 籍少敏1,3 霍延平1,3 赵经纬3,2 梁亮1,3 《应用化学学报》 2020年3期

摘要:
随着储能电源和电子产品以及电动汽车的迅速发展,开发高能量密度的锂离子电池已经成为现阶段研究的重点方向之一。目前,较广泛使用的液态锂离子电池,由于容易发生有机液态电解质的泄漏、燃烧、爆炸和短路等问题,存在非常大的安全隐患。因此,迫切需要开发能量密度更高,安全性更加好的锂离子电池。与现有的有机液态电解质相比,全固态聚合物电解质(All-solid-state polymer electrolyte,ASPE)具有理论比容量更高、结构可设计性强、易于大规模生产制造、排除了泄漏液体等体系安全性能好的优点,是一类具有广泛应用前景的电解质。ASPEs在锂离子电池中起到了主导作用,研究者们对其进行了大量的科研工作。本文结合并比较了典型的ASPEs(聚醚、聚酯、聚氨酯、聚硅氧烷)的最新科研进展以及本课题组的工作,回顾了这几种固态聚合物的发展,对高性能锂电池全固态电解质的制备设计、新型锂电池、界面调控和制备工艺成型等方面作了阐述,并对其未来的研究做出展望。

等离子弧表面淬火实际硬化深度的工程计算 下载:55 浏览:418

王硕桂 《中国机械研究》 2019年5期

摘要:
通过综合分析等离子弧作用金属表面的传热过程,并结合等离子弧表面淬火硬化区域温度场特点和等离子弧热源分布规律,建立了等离子弧表面淬火过程中,根据现场可测量的实际硬化宽度计算实际硬化深度的工程计算方法,且工程计算结果与实验结果吻合较好。依据已建立的工程计算方法,讨论了热源移动速度和硬化宽度的变化对实际硬化深度的影响规律,结果表明硬化深度随热源移动速度的变化关系为指数关系,硬化深度与硬化宽度的关系为二次函数变化关系。

修正内梅罗指数法在小型污染场地中的应用 下载:43 浏览:355

康小兵 刘庆贺 李科 刘希 梁芊 《中国环境保护》 2019年1期

摘要:
针对小型污染场地特定组分的地下水质量评价问题,以四川西部某城镇内的污染场地及其周边区域为研究对象,选取11项评价因子(硫酸盐、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、砷、钠、铁、氟化物、挥发性酚、总硬度),通过单因子评价指数法、内梅罗指数法、修正内梅罗指数法分别对在该地区2017年丰水期所抽取的10组水样进行评价。结果显示:3种评价方法所得评价结果各有差异。单因子指数法相比内梅罗指数法其水质评价结果过分突出最差因子的贡献,修正内梅罗指数法能够解决内梅罗指数法不能反映毒理学离子对人体有害离子权重的弊病,同时经实例验证,在小型污染场地中通过修正内梅罗指数法得出的评价结果相比单因子指数法和内梅罗指数法得到结果能够反应毒理学离子的影响,评价结果更具有合理性。

杏鲍菇蛋白质功能特性研究 下载:70 浏览:457

史瑞婕 郭丰铭 董亚楠 宋天亮 冯翠萍 《中国食品与营养》 2018年6期

摘要:
为了解杏鲍菇蛋白质的功能特性,试验选择离子强度、温度、pH和蔗糖浓度等因素,研究其对杏鲍菇蛋白质持水性、持油性、起泡性、起泡稳定性、乳化性及乳化稳定性等的影响。结果表明,离子强度对杏鲍菇蛋白的持水性、持油性、起泡性及乳化性都会随着离子强度的增加而降低,而对起泡稳定性的影响是先增加后减少再增加,对乳化稳定性的影响是先增大后减少,浓度为1 g/L时稳定性最好;温度和蔗糖浓度对持水性、持油性、起泡性及乳化性的影响是先增大后减少,而温度对起泡稳定性的影响是先增大后减少,蔗糖浓度对起泡稳定性及乳化稳定性的影响是先减少后增大,糖浓度分别为2 g/L和1.5 g/L时稳定性最差;pH值对蛋白质的持水性、持油性、起泡性及乳化性的影响都是在等电点附近最低,在等电点附近的两侧都会呈现上升的趋势,而其对起泡性稳定性和乳化性稳定性的影响则相反。说明离子强度、温度、蔗糖浓度和pH对蛋白质的功能性质具有一定的影响,因此,在加工过程中,需要根据加工产品要求控制条件。

钠离子电池先进功能材料的研究进展 下载:64 浏览:405

向兴德 卢艳莹 陈军 《应用化学学报》 2019年11期

摘要:
钠离子电池作为一种新型的化学电源,因钠资源储量丰富、成本低廉等优势,在规模储能领域具有应用前景,近年来受到了人们的广泛关注.为了获得比能量高、循环寿命长和快速充放电能力强的先进钠离子电池,人们正致力于开发比容量高、循环性能好和倍率性能佳的储钠电极材料和离子电导率高、电化学窗口宽的功能电解液,并取得了重要进展.目前,有前景的正极材料主要有高容量的层状氧化物、高电位的氟磷酸盐和长寿命的磷酸盐;可用的负极材料主要包括循环稳定性强的钛基层状氧化物和碳材料、比容量大的金属/非金属单质和低成本的金属化合物;有效的功能电解液有酯类电解液和醚类电解液.本综述详细总结了上述几类电极材料和电解液的最新研究进展,重点介绍了它们的电化学性质、科学难题及解决策略.

钠离子电池用碳负极材料研究进展 下载:58 浏览:404

张思伟1 张俊1 吴思达1 吕伟1 康飞宇1 杨全红1,2 《应用化学学报》 2019年11期

摘要:
相较于目前主流的锂离子电池,钠离子电池成本相对较低,因而有望在未来大规模储能系统中获得重要应用,然而其实用化进程仍受制于缺少合适的正负极材料,特别是性能优异且实用化的负极材料.钠离子电池与锂离子电池具有相似的工作原理,但钠离子和锂离子在碳负极材料中的储存行为却有着很大的不同.总体而言,碳材料仍是目前最有望促进钠离子电池实用化的关键负极材料.本文系统总结并分析了目前已有碳材料中钠离子的储存机制,对负极材料的设计思路和研究进展进行了概述,着重阐述了商用化碳分子筛在钠离子电池中的实用化前景.最后,本文对钠离子电池中碳负极材料的未来发展方向进行了展望.

无油等离子点火技术在烧结球团回转窑的应用 下载:57 浏览:364

屈秀忠 《中国设备》 2019年3期

摘要:
通过引进等离子点火、升温技术,代替原柴油的使用,达到节能减排的效果。

含胍基抗菌聚合物的合成及应用 下载:91 浏览:415

张浩1,2 刘静1,2 崔崑1 姜涛2 马志1 《应用化学学报》 2019年8期

摘要:
开发能与细菌非特异性结合的新型抗菌剂是解决细菌感染难题的方法之一。本文首先介绍了一种具有持久广谱高效抗菌性、无真核细胞毒性和细菌很难产生耐药性的含胍基抗菌聚合物;接着详细介绍了含胍基抗菌聚合物与细菌非特异性静电结合的抗菌机理;然后重点评述了主链含胍基抗菌聚合物、侧链含胍基抗菌聚合物以及表面接枝含胍基抗菌聚合物的设计理念、合成方法和抗菌性能;最后对新型含胍基抗菌聚合物的可控合成策略及应用前景进行了展望。

锂离子电池正极界面修饰用电解液添加剂 下载:61 浏览:413

蒋志敏1 王莉2 沈旻1 陈慧闯1 马国强1 何向明2 《应用化学学报》 2019年7期

摘要:
提高电压是提高锂离子电池比能量的重要途径之一。例如,LiNi0.5Mn1.5O4(4.7V)、LiNiPO4(5.1V)和富锂锰基等电极材料在较高的充电截止电压下表现出较高的能量密度和较低的成本,具有很好的应用前景。另外,提高LiCoO2和三元电池体系的充电截止电压是提升电池能量密度的简单有效措施。但是,当电池充电截止电压提高时,不仅会造成电解液在正极/电解液界面的氧化分解,还会加速正极中金属阳离子在电解液中的溶解,造成电池循环性能和安全性下降。采用不同的正极界面修饰用电解液添加剂,既可以有效钝化正极/电解液界面,抑制电解液的分解,还可以有效抑制正极结构的破坏。本文从添加剂的分子结构出发,介绍了磺酸酯、硼酸酯、磷酸酯、氟代碳酸酯、腈类、酸酐和锂盐等添加剂在正极界面的相关研究成果,并对不同添加剂的作用机理进行了详细的解释和归纳;另外,介绍了添加剂的联用技术在不同电池体系中的最新研究成果;最后,对新型正极界面修饰用电解液添加剂的开发进行了展望。

二维热传导方程在高能脉冲离子束溅射中的应用 下载:95 浏览:333

李莉 雷雨 滕保华 吴明和 杨宏春 《物理进展》 2019年9期

摘要:
本文基于能量守恒定律和傅里叶定律,建立了一种非常简单而直观的二维热传导物理模型。以工程上熔石英光学元件的氩离子束溅射为切入点,采用时域有限差分法数值计算了熔石英内部温度的二维演化规律,以及不同位置温度随时间的演化规律。计算结果表明,沿离子束入射方向熔石英温度演化规律呈现类高斯分布;离子束辐照区域内任一点的温度随时间的演化规律很大程度上依赖于入射离子束的脉冲形状。文中利用热学知识详细讨论了光学元件表面能量吸收对元件温度演化规律的影响。

农林废弃生物质吸附材料在水污染治理中的应用 下载:59 浏览:413

易锦馨1,2 霍志鹏1 AbdullahM.Asiri3KhalidA.Alamry3 李家星1,3 《应用化学学报》 2019年6期

摘要:
环境污染问题已经成为人类社会可持续发展的巨大挑战之一,化工、冶炼及核燃料循环过程等排放的废水中含大量重金属离子、有机物及放射性核素等,若未经处理即排放会给环境带来了极大的危害。吸附法的效率高、操作简单、低成本且无副产物、可循环利用及无二次污染等优点使其成为废水处理的重要方法之一。由于农林废弃生物质成本低、来源丰富、绿色环保且可再生,以其为原料制备的吸附材料被广泛研究。本文主要针对以农林废弃生物质为原料制备的生物炭、纤维素及木质素为研究对象,综述了生物炭的制备及改性方法、天然纤维素及木质素的改性方法及其在水污染治理中的应用现状。从原材料、制备工艺、改性方法等方面总结分析了吸附材料的性能对水中污染物吸附的影响,提出了生物质基吸附材料在水污染治理应用中所存在的问题,并展望了未来的发展方向。

局域表面等离子体共振效应在光催化技术中的应用 下载:59 浏览:416

姚国英 刘清路 赵宗彦 《应用化学学报》 2019年6期

摘要:
表面等离子激元是物理效应在光催化技术应用中的典型代表之一,作为新型光场调控技术为光催化技术的发展开辟了新的方向和思路,能够从全新的角度解决光催化技术的发展瓶颈,在过去十年来得到了广泛的研究。局域表面等离子体共振效应能够通过调节纳米颗粒的组成、形貌和介质环境等因素调控光催化体系的光谱响应范围。除此之外还能够通过增强光散射、热电子注入、诱导产生强烈的局域电场、加热周围环境等方法来增加光催化剂的氧化-还原反应速度、物质传输以及极化光催化材料表面的吸附分子,从而进一步增强材料的光催化性能。将这些优势集成到光催化材料体系中,能够显著提高传统光催化材料的太阳能转换效率,这是一个非常值得关注的发展方向。本文综述了局域表面等离子体共振效应在光催化技术中应用的基本原理、调控规律和应用等方面的研究进展,着重讨论了热电子的产生和迁移过程,贵金属中带间跃迁和表面等离子体共振效应的制约关系。最后,总结了表面等离子体光催化剂所面临的问题和挑战,并进行了相应的研究展望。

纳米光学传感器用于检测汞离子 下载:62 浏览:415

沈洋1 胡继文2 刘婷婷1 郜洪文1 胡张军2 《应用化学学报》 2019年5期

摘要:
汞离子是毒性最大的重金属之一,对环境和人体都会造成严重的不良影响,开发能够快速检测环境中汞离子的分析方法引起了越来越多的关注。纳米材料由于其优良的光学性能和良好的稳定性,被广泛用于环境中汞离子的检测。本文主要综述了近年来一些代表性的基于纳米材料的汞离子荧光、比色传感器。根据纳米材料的不同,将这些传感器分为基于金、银、碳和硅基材料,以及量子点、有机纳米颗粒和其他纳米基材料的荧光、比色传感器,并分别从设计原理、识别性能和实际应用等方面对这些传感器进行了描述和讨论。最后对该领域的研究和发展提出了展望。

基于小分子的铜离子与汞离子双识别荧光探针 下载:63 浏览:406

袁跃华 朱永军 胡伟 秦君 田茂 忠冯锋 《应用化学学报》 2019年5期

摘要:
铜离子在不同细胞生理过程中作为催化辅助因子起着很重要的作用,但是体内铜离子浓度出现异常也会导致疾病甚至死亡。与铜离子相比,汞离子是各种重金属污染物中最普遍、最危险的一种。因此,对它们高灵敏度、高选择性检测具有非常重要的意义。荧光探针法由于具有灵敏度高、快速便捷、可视化和原位无损检测等优点而成为Cu2+与Hg2+离子重要的检测手段之一。本文总结了近几年基于小分子Cu2+和Hg2+离子双识别荧光探针的设计合成、性能及其在分析方面的研究与最新进展,并展望了此类荧光探针未来的研究与发展方向。

常压电喷雾离子化的机理及应用 下载:60 浏览:406

李瑜玲 赵君博 郭寅龙 《应用化学学报》 2019年3期

摘要:
作为最有前景的分析仪器之一,质谱技术已在药物、食品、环境、人类健康、国家安全及相关领域展现出广阔的应用前景。不同种类的分析物具有多种特征,这为直接离子化及质谱分析增加了难度。常压敞开式离子源是近年来新兴的一种离子源,这类离子源具有无需复杂的样品前处理、操作方便、快速、非破坏性、灵敏度及特异性好、能实现实时原位、高通量分析等特点。本文综述了基于电喷雾离子化(ESI)原理的各种离子源的电离机理、特征及应用,展望了常压敞开式离子源的发展趋势。

锂离子电池硅纳米粒子/碳复合材料 下载:60 浏览:424

李振杰 钟杜 张洁 陈金伟 王刚 王瑞林 《应用化学学报》 2019年1期

摘要:
硅由于其超高的理论比容量有望取代石墨成为下一代锂离子电池负极材料,但是硅在充放电过程中巨大的体积膨胀(~300%)会导致材料粉化从集流体上脱落,同时不断形成固相电解质层,造成不可逆容量损失,而材料纳米化和碳复合是解决这些问题的有效手段。本文介绍了硅在循环过程中容量衰减机理,并综述了硅纳米粒子与碳材料复合的最新进展,主要包括包覆型、核壳型以及嵌入型硅碳负极材料,并对核壳型与嵌入型做了重点探究,最后对硅纳米粒子/碳复合材料存在的问题进行分析并展望其研究前景。

钠基固体电解质及其在能源上的应用 下载:61 浏览:407

张庆凯 梁风 姚耀春 马文会 杨斌 戴永年 《应用化学学报》 2019年1期

摘要:
由于以钠基固体电解质为核心的新型钠电池体系具有低成本和高安全性,在能源领域应用潜力巨大。高离子电导率和稳定性是钠基固体电解质应用于新型钠电池体系的前提。近年来,人们通过对制备方法改进和掺杂改性等方面的研究显著提高了钠基固体电解质的离子电导率和稳定性。此外,新型钠电池体系亟需解决固体电解质与电极间的界面接触性差和界面稳定性差等问题。本文首先总结了β″-Al2O3、NASICON型、硫化物类和聚合物类钠基固体电解质的研究进展,然后介绍了钠基固体电解质在以钠-硫电池,有机/水混合系钠-空气电池和全固态钠离子电池为代表的新型钠电池体系中的应用情况,并对界面问题和采取的解决策略进行系统论述。基于固体电解质的新型钠电池体系在能源上的大规模应用还需要电池材料、界面和电池设计等多方面的研究同时突破。

“微纳结构”钛酸锂微球结构对储锂性能影响 下载:80 浏览:494

王瑨1 谢皎1 廖晓东1 赵朔2 《中国电气工程》 2018年9期

摘要:
以钛酸丁酯和氢氧化锂为原料,采用十六烷基三甲基溴化铵辅助水热然后在500℃下煅烧的方法合成颗粒直径约为4μm的"微纳结构"钛酸锂微球(LTOS);通过改变煅烧时间调控LTOS的孔结构和初级晶粒尺寸,并研究LTOS微观结构与其电化学性能之间的关系。结果表明:煅烧时间延长,LTOS的比表面积和介孔孔容均增加,当煅烧时间超过8 h时,LTOS的棒状初级晶粒才开始出现明显长大;当煅烧时间为8 h时,LTOS的初级晶粒尺寸约为50 nm,比表面积为82 m2/g,总孔容为0. 598 cm3/g,其在5C充放电倍率下的可逆容量为189 mAh/g,经500次循环后可逆容量仍为169 mAh/g,当放电倍率达50C时可逆容量仍达158 mAh/g,表现出良好的循环性能和倍率特性。

等离子体聚合聚环氧乙烷类涂层用于提高镁合金心血管支架抗腐蚀性能 下载:76 浏览:428

余东海 熊开琴 黄楠 《新材料》 2020年11期

摘要:
本研究以二乙二醇二甲醚(Diglyme)为单体,通过等离子体聚合技术得到均匀、无孔的聚环氧乙烷类(PEO-Like)涂层,并用来提高MgZnMn合金的抗腐蚀性能。在两种放电功率下制得了不同结构的涂层。X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)显示,高功率下制备的涂层(HPEO)比低功率下制备的涂层(LPEO)分子结构交联度更高。电化学与体外浸泡测试证明两种涂层均具有良好的防腐蚀效果,但HPEO保护效果更佳。经过球囊扩张试验后,HPEO在MgZnMn支架上仍粘附良好,并且在后续的PBS浸泡实验中,涂层依旧能显著降低支架的降解速率。

溶胶-凝胶法制备离子印迹聚合物及其用于选择性吸附重金属离子的综述 下载:72 浏览:388

王蓝青1,2 钟溢健1,2 陈南春3 解庆林1,2 《新材料》 2020年10期

摘要:
离子印迹聚合物(Ion imprinted polymers,IIPs)是一种具有三维空间结构,对目标离子有更强亲和力的聚合材料。该材料通常可通过模板离子与功能单体螯合,经交联聚合、模板洗脱后获得。IIPs由于具有结构稳定、特异识别与高选择性等特点,在重金属污染处理领域具有广阔的应用前景。然而,IIPs的印迹位点分布不均、印迹位点包埋过深以及印迹材料传质效率低等问题,限制了IIPs对重金属离子的选择吸附以及后续应用。因此,在IIPs的制备过程中,亟须采取一种理想的IIPs制备方法,解决印迹位点包埋,改善模板离子的洗脱效果,促进印迹位点均匀分布,提高IIPs的传质效率,发挥其独特优异性能。近年来开发了多种IIPs制备方法,通过优化制备IIPs的组装、聚合方式,克服了制备过程中的部分难点,保证IIPs特异识别选择性的同时,大幅提升了IIPs的吸附性能。IIPs制备方法主要包括基于逐步聚合机理的溶胶-凝胶法和基于连锁聚合机理的自由基聚合法。溶胶-凝胶制备方法反应条件温和,反应过程易控,产物有良好的力学性能、热稳定性与结构预定性,得到了广泛应用。结合溶胶-凝胶法制备IIPs的工艺途径大致可分为包埋法、共聚法与表面印迹法。包埋法制备过程简便,反应条件温和,有机组分与作用位点稳定均匀分布于材料中,但制备过程容易造成模板离子包埋过深、不易洗脱、印迹位点不易暴露、传质效率较差。基于共聚法制备的IIPs表面粗糙、不规则,具有多孔结构与较大的比表面积,能促进小尺寸粒子进入到材料孔道,提高对模板离子的捕获与识别;但模板离子与功能单体的结合程度受限,IIPs的功能基团空间取向不稳定,限制了IIPs的特定选择功能。表面印迹法保留了基体材料的性能优势,通过将特异性印迹位点作用(负载、接枝、修饰等)于载体表面,可增大吸附容量、增强传质效率、提高吸附选择性,成为近年来离子印迹聚合物的热点研究方向之一。本文着重介绍了溶胶-凝胶法制备IIPs的主要工艺途径及特点,阐述了溶胶-凝胶法制备的典型IIPs(铜、铅、镉、汞、铬)及其选择性吸附重金属的应用,并对IIPs研究前景进行了展望。
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