基于离子液体协同法的双交联结构细菌纤维素/聚丙烯酰胺凝胶聚合物电解质构建

为实现凝胶电解质性能间的平衡,以氧化细菌纤维素为基体,分别采用3种阴离子类咪唑型离子液体与其实现离子交联,同时将丙烯酰胺在交联体中进行原位自由基聚合,制备细菌纤维素/聚丙烯酰胺双交联结构的凝胶聚合物电解质。其中阴离子类咪唑型离子液体分别是1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIMBF₄)、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(EMIMPF₆)和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMIMTFSI),在构筑双交联结构凝胶聚合物电解质中起到了关键的协同作用。结果表明：在以EMIMBF₄为协同剂时,制备的凝胶聚合物电解质具有最优的力学性能和离子电导率;断裂伸长率为38.36%,拉伸强度为175.25 kPa,离子电导率达到20.16 mS/cm。     

烯烃复分解法制备端基官能化液体橡胶研究进展

用烯烃复分解法制备端基官能化液体橡胶具有分子量可控、易于引入多种官能团、反应条件较温和等优势。本文即综述了利用烯烃复分解法制备端羟基、端羧基、端酯基等官能化液体橡胶的研究新进展,并提示了其今后的发展方向。     

纤维素基多孔碳膜的制备及其电化学性能研究

以α-纤维素分散液为前驱体,采用简单的抽滤和热处理工艺制备多孔超薄碳膜。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等方法对其结构进行了表征;采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法研究了其电化学性能;并且研究了多级孔结构对所制备的碳膜电化学性能的影响。结果表明:制备的超薄多孔碳膜呈现多级孔结构,厚度约为1.5μm,在电流密度为0.5A·g-1时,容量达到169F·g-1;在2A·g-1的电流密度下,在循环5 000圈后,可以保持80%的容量,同时库伦效率几乎保持100%。     

超级电容器电解质研究进展

电解质作为超级电容器的重要组成部分,对器件性能起着关键性作用。本文对近些年来超级电容器各种电解质,包括水系、有机液体、离子液体、固态/准固态聚合物电解质和氧化还原体系电解质的特点和最新研究成果进行了描述;重点介绍了固态/准固态聚合物电解质的分类及其性能研究概况。提出了发展电位窗口宽、离子电导率高、电化学性能稳定的离子液体和机械强度等综合性能优良的凝胶聚合物电解质是将来超级电容器电解质发展领域的趋势,最后对超级电容器电解质的发展前景进行了展望。     

分子氨化改性聚醚砜膜的亲水性和抗污染性能

通过氨化聚醚砜(PES-NH_2)与纯聚醚砜(PES)共混的方法,经过非溶剂致相转化(NIPS)法得到了亲水抗污型聚合物膜。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线电子能谱(XPS)对膜的结构和表面化学组成进行了分析。结果表明,以氨化聚醚砜(PES-NH_2)为共混改性剂时,共混膜的表面亲水性和抗污染性能均得到显著改善;当改性剂的含量为6%且压力为0.2 MPa时,膜材料的水通量可达到146.3 L/(m~2·h),其抗污染性能和截留率都相对较好。通过分子氨化改性能够显著改善聚醚砜膜的亲水性和抗污染能力。     

Nano-Au@PANI蛋黄空心结构电极材料的构筑及超级电容性能

采用两步化学氧化法,通过控制氧化剂的扩散合成了Nano-Au@PANI复合材料。采用透射电镜对其形貌进行了表征,采用电化学工作站对其电化学性能进行了测试,并研究了反应时间对其电化学性能的影响。结果表明,合成的Nano-Au@PANI复合材料具有蛋黄空心结构,PANI外壳层的厚度随时间的延长而增加,其作为电极材料比容量出现了先增大后减小的趋势。当反应时间为12h时,其PANI外壳层的厚度约为21nm,比容量为79F·g~(-1)。     

原位水热合成CMS/MnO_2纳米复合材料及其电化学性能研究

水热条件下在炭微球(CMS)载体表面原位生长纳米结构的二氧化锰(MnO2),制备碳微球/二氧化锰(CMS/MnO2)纳米复合电极材料,并应用于超级电容器。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对复合材料结构进行表征;采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究。结果表明,CMS/MnO2复合物中MnO2纳米片均匀地负载在碳微球的表面,形成绣球状结构,MnO2纳米片具有典型的K-Birnessite型晶体结构,其中MnO2的含量约为62%(质量分数),CMS/MnO2比容量达到266F/g;随着反应时间的延长,碳微球表面负载的MnO2纳米片逐渐生长并完善,CMS/MnO2的比容量也呈现先增长后保持不变的趋势。     

二次颗粒结构聚苯胺的制备及其超级电容性能

采用化学氧化法以甲苯-4-磺酸钠掺杂制备了电化学电容器用聚苯胺电极材料,对产物进行了表征,研究了其电化学电容性能.结果表明制备的掺杂态聚苯胺具有特殊的多层次颗粒结构,循环伏安曲线接近于理想的矩形,在充放电整个电位范围内,电位和时间都保持较好的线形关系,单电极比电容可达283.7 F/g.     

不同孔结构碳电极材料亲电解质性改性及电化学性能研究

碳电极材料良好的亲电解质性能够促进电解质离子在其表面吸附/脱附,从而提高其电化学性能.为了探究亲电解质性对不同孔结构碳电极材料电化学性能的影响,采用悬浮聚合、可逆加成断裂链转移活性聚合和超浓乳液聚合分别制备碳微球、介孔碳和分级多孔碳,并将具有良好亲水性的聚乙二醇(PEG)分子刷接枝在三种碳材料的表面改善它们的亲水系电解...     

氮掺杂多壁碳纳米管的制备及其电化学性能

采用原位聚合法制备了由4-氨基二苯胺修饰的多壁碳纳米管,之后将其高温炭化制备了氮掺杂多壁碳纳米管。结果表明:掺杂后的碳纳米管氮含量由未掺杂前的0增加到3.89%,且在0.5 A/g时比电容为150 F/g,是未掺杂碳纳米管电容值的3倍,这归因于氮元素掺杂贡献的优异的表面润湿性和赝电容性能。