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二次锂电池用复合型全固态聚合物电解质项目
1 成果简介聚合物电解质由于具有质轻、粘弹性好以及成膜性好等优点，尤其适合作为锂电池的电解质材料。聚氧乙烯（ PEO）由于具有易于离子传导的结构特征而备受关注，然而由于 PEO与碱金属盐形成的聚合物电解质在室温时有较高的结晶相，所形成的电解质也只能在高温下才能使用，因此实际应用受到限制。常用来降低 PEO 结晶度的方法是加入有机液体增塑剂，液体增塑剂的加入虽然提高了聚合物电解质的离子电导率，但同时也破坏了电解质的机械性能以及增加了其与锂负极材料的反应活性，降低了电池寿命。一个重要的趋势是发展全固态聚合物电解质，以取代目前的含液体的聚合物电解质。2 应用说明本发明提供了一种锂电池用共聚物基聚合物电解质材料，其含有共聚物基体和碱金属盐，所述共聚物基体是由氧化乙烯单元和氧化丙烯单元组成。本发明还提供了含所述聚合物电解质材料的复合电解质膜及其制备方法，本发明所述的锂电池用共聚物基聚合物电解质材料，采用共聚物作为基体材料，通过简单的溶液浇铸法制备成聚合物电解质材料，并采用浸泡方法实现活性聚合物电解质材料与高分子隔膜材料的复合。本发明的聚合物电解质材料不含有机液态电解质，不可燃，且与传统的 PEO 基聚合物电解质相比，电导率明显提高，机械性能好， 可以防止热失控。3 效益分析建设年产 1500 吨的二次锂电池用复合型全固态聚合物电介质材料生产线， 项目总投资5000 万元。4 合作方式合作、技术提供方占技术股。
清华大学
2021-04-13
一种溶液法合成嵌段聚合物纳米二氧化硅的方法
本发明涉及纳米粒子制备领域，公开了一种溶液法合成嵌段聚合物接枝纳米二氧化硅的方法，通过对纳米粒子及其应用需求进行整体设计，通过对纳米二氧化硅表面活化改性，接枝上具有不同性质的多组元线性聚酯链段，并引入不同性质线性聚酯长分子链，得到具有特殊表面结构的改性纳米二氧化硅；经过表面特殊结构修饰后，形成“有机胡须”包覆的纳米二氧化硅粒子，该种纳米粒子与大多数树脂基体有很好的相容性，其中聚酯链段可以结晶成核，进而呈现出对线性聚酯树脂基体的优异的成核诱导效应。纳米二氧化硅在塑料、橡胶、纤维、涂料、生物技术等领域有着广泛的应用。
青岛大学
2021-04-13
氧化石墨烯掺杂的分子印迹聚合物搅拌棒及其制备方法与应用
本发明公开了一种氧化石墨烯掺杂的分子印迹聚合物涂层搅拌棒及其制备方法与应用。氧化石墨烯掺杂的分子印迹聚合物涂层搅拌棒包括玻璃毛细管、铁芯和萃取涂层，铁芯置于两端熔封的玻璃毛细管内，萃取涂层涂为化学键合在玻璃毛细管表面的氧化石墨烯掺杂的普萘洛尔分子印迹聚合物涂层。通过将用氢氧化钠溶液活化的玻璃搅拌棒浸入有氧化石墨烯掺杂的分子印迹预聚液的模具中，反应完成后取出得到氧化石墨烯掺杂的分子印迹聚合物涂层搅拌棒。本发明的氧化石墨烯掺杂的分子印迹聚合物涂层
武汉大学
2021-04-14
一种亲水性甲基丙烯酰胺聚合物整体柱的制备方法及其应用
本发明公开了一种亲水性甲基丙烯酰胺聚合物整体柱的制备方法及其应用。其制法为:(1)预处理; (2)将丙烯酰胺、N，N’?-亚甲基双丙烯酰胺、4-乙烯基吡啶、十二醇和 AIBN 加入到二甲基亚砜中， 形成混合溶液;(3)对混合溶液进行超声处理，然后将其注入到预处理后的毛细管中，两端密封，在 50~70C 反应 12-24h，即得亲水性甲基
武汉大学
2021-04-14
一种尺寸单分散性聚合物纳米囊泡及其制备方法和应用
本发明公开了一种尺寸单分散性聚合物纳米囊泡及其制备方法和应用。该聚合物纳米囊泡由两亲嵌段聚合物自组装形成；其中两亲性嵌段聚合物是指具有亲水性和疏水性嵌段的嵌段聚合物；并且疏水嵌段末端由胆固醇或胆固醇酰氯进行封端，亲疏水嵌段之间由不带二硫键或带二硫键的酯键进行桥连；其中亲水嵌段的分子量占整个嵌段共聚物分子量的比例为40%-60%。通过将两亲嵌段聚合物溶解于一定比例的二甲基亚砜和甲醇的混合溶剂中，然后用水性溶液进行透析，可以制备得到尺寸单分散的纳米聚合物囊泡。本发明的聚合物纳米囊泡可应用于药物载体。
四川大学
2016-10-09
功能化氧化石墨烯修饰聚合物凝胶电解质及其制备方法和应用
本发明公开了一种功能化氧化石墨烯修饰聚合物凝胶电解质及其制备方法和应用。功能化氧化石墨烯是指氧化还原活性物质通过氢键分子间作用力、醚键、酯键或酰胺键化学键作用力、Π?Π堆积分子间作用力与氧化石墨烯连接而成。具有单层或多层结构的功能化氧化石墨烯排列在多羟基高分子聚合物基体内，形成三维多级层间结构的功能化氧化石墨烯修饰聚合物凝胶电解质。所述的多级层间结构
东南大学
2021-04-14
利用两嵌段聚合物 PS-PAA 合成介孔二氧化硅材料
该方法合成的材料具有规则的孔隙结构，高度有序，合成条件温和简单，可操行强，重复性好，材料具有较大的比表面积，可用于多种功能化，进行药物释放等应用。
上海理工大学
2021-01-12
金钟团队在高倍率镁二次电池正极材料领域取得新进展
金属镁可以用于二次电池的负极材料，具有资源丰富、环境友好、理论体积容量高、镁沉积/溶解过程不易形成枝晶等优点，在大规模储能体系中具有很大的应用潜力。然而，由于二价镁离子的电荷半径比大、极化率高，导致其与常规储镁正极材料中的晶格阴离子之间发生强的静电相互作用，阻碍Mg2+离子在正极活性材料中的嵌入和扩散动力学，导致充放电速度缓慢。因此，镁二次电池非常欠缺高性能的正极材料，严重阻碍了该领域的研究发展与应用。 近日，南京大学化学化工学院、介观化学教育部重点实验室、江苏省先进有机材料重点实验室金钟教授带领的“清洁能源材料与器件机制”研究团队研发了基于一种特殊的置换反应机制、非化学计量比的立方相硒化铜，用于高倍率的镁二次电池正极材料。以该硒化铜为正极、金属镁为负极组装的镁电池能够在100 mA g-1下表现出222 mAh g-1的最大放电比容量，在1000 mA g-1大电流密度下放电比容量仍可达155 mAh g-1，此外，在1000 mA g-1大电流密度下，电池循环500次之后，容量保持率约为84.3%。 该团队通过简单的一步溶剂热法合成了一种高结晶度的非化学计量比的立方相Cu2-xSe纳米片（图1）。以Cu2-xSe为正极组装镁电池在100 mA g-1下循环25次后，放电比容量达到最大222 mAh g-1，在300、500和1000 mA g-1下，放电比容量分别可保持为182、166和155 mAh g-1，表现出优异的倍率性能（图2）。此外，该工作从正极和负极两方面对电池经历较长的活化过程给予了一定的解释（图2f）。具体而言，随着Mg2+的嵌入和脱出，Cu2-xSe电极材料的尺寸会逐渐减小，而适当减小活性材料的尺寸可以有效地缩短Mg2+的扩散路径，便于活性材料与电解液充分接触，从而使容量增加。对于Mg负极来说，电解液中具有腐蚀性的氯离子会腐蚀Mg负极表面的氧化物等钝化层，从而使Mg负极表面暴露出更多具有活性的金属镁表面，从而利于容量的提升和稳定。最后，通过非原位表征技术（包括XRD、XPS、TEM和EDX等）对不同充/放电状态的电极片进行详细表征，实验结果表明非计量比Cu2-xSe正极材料的储镁机制为一种特殊的镁/铜离子置换反应。该研究为基于可逆离子置换反应机制的新型高性能多价离子电池电极材料的设计提供了新的思路。
南京大学
2021-02-01
东南大学熊仁根教授团队在分子铁电科学领域取得新进展
东南大学化学化工学院熊仁根教授团队首次提出并利用全氟取代策略成功设计合成了二维杂化钙钛矿铁电体(全氟苄胺)2PbBr4。相关成果以“Two-Dimensional Hybrid Perovskite Ferroelectric Induced by Perfluorinated Substitution”为题在线发表在化学领域国际顶级期刊Journal of the American Chemical Society（《美国化学会会志》）上。东南大学为唯一通讯单位和完成单位，化学化工学院博士生张含悦为论文第一作者。这是在“东南大学十大科学与技术问题”启动培育基金的持续资助下，以及东南大学化学化工学院江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室研究团队所建立的“铁电化学”学科基础上，熊仁根教授团队取得的又一重大阶段性进展。 此前，团队通过单氟取代和双氟取代策略成功设计了多种性能优异的分子铁电体，并伴有许多有趣的物理现象如涡旋畴、窄带隙、热致变色、铁电光伏效应等。然而，对于具有苯环的刚性结构而言，此前的氟取代策略并不令人满意。在先前报道中，以(苄胺)2PbCl4为母体在苯环上不同位置实施单氟取代策略得到的结果中，只有(2-氟苄胺)2PbCl4具有铁电性，而(3-氟苄胺)2PbCl4和(4-氟苄胺)2PbCl4则不是铁电体(J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 18334-18340)。在苯环上，单氟取代作用具有位置选择的局限性，即在正确的结构位置有选择地引入氟离子才有可能诱导铁电性，这存在着极大的随机性和偶然性。在此工作中，铁电体(2-氟苄胺)2PbBr4以及非铁电体(3-氟苄胺)2PbBr4(中心对称结构)和(4-氟苄胺)2PbBr4(中心对称结构)再次验证了单氟取代策略在刚性芳环结构上的局限性和不确定性。探究有效通用的方法实现分子铁电体的精确设计仍然是一个巨大的挑战。
东南大学
2021-02-01
安徽大学天体物理团队在太阳暗条感应爆发研究领域取得新进展
项目成果/简介:我校物理与材料科学学院新组建的天体物理团队，与中国科学院国家天文台合作，在太阳暗条感应爆发研究领域取得新进展。 太阳暗条是悬浮于太阳高温稀薄大气中冷而密的等离子体。暗条爆发是触发太阳耀斑和日冕物质抛射等严重影响近地空间环境太阳爆发事件的重要诱因。多个暗条间的感应爆发是一种常见的暗条爆发形式，但是，由于高质量观测数据积累有限等客观条件的限制，对于此类暗条爆发完整过程的观测报道较为罕见，因此，相应的物理图像也难以获得直接的观测证据支持。近期，安徽大学物理与材料科学学院天体物理团队张军、宋志平、汪鹏和中国科学院国家天文台侯义军、李婷等人综合利用空基和地基太阳观测数据，并借助非线性无力场外推方法，对一个典型暗条感应爆发事件的完整物理过程进行了详细研究。从感应爆发发生前的磁场位型、发生时的观测特征和发生后的磁场重构等角度构建一个完备的演化证据链条，揭示了暗条感应爆发过程的完整物理图像，并指出发生在两个暗条上覆磁场间的外部磁重联及其造成的上覆磁场重构触发了暗条间的感应爆发。
安徽大学
2021-04-10