一种在高温高倍率下稳定工作的锂空气电池

来源 :中国化学会2017全国高分子学术论文报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:waixiao032124
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  便携可穿戴电子设备的快速发展,对能源供给系统提出了新的要求。其中锂空气电池由于其具有很高的能量密度,成为了一个很有前景的解决方案。然而,由于其开放式的结构,传统的有机体系的电解液存在着高温情况下易挥发的缺点,容易带来严重的安全问题。同时,由于其中使用的有机溶剂,该电解液也存在着在充电过程中容易发生副反应,导致循环性能变差的问题。
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中枢神经系统(CNS)的再生问题一直是神经科学界和医学界在理论研究和临床实践上尚未找到有效解决办法的重大难题,而组织工程是一种很有希望的促进CNS 再生的途径之一。水凝胶是一种由亲水聚合物高度交联组成的组织工程材料,其具有高水含量和与组织类似的力学性能,所以非常适合用于软组织如脑部以及脊髓的修复。
聚乳酸/羟基磷灰石(PLA/HA)复合材料具有生物活性、生物相容性及可降解性,但聚乳酸与羟基磷灰石的相容性差,通过HA 表面接枝右旋聚乳酸(PDLA)不仅能够改善HA 与PLLA(左旋聚乳酸)两相间的相容性,而且能够在共混体系中形成立构复合晶(stereocomplex crystallites)从而对共混物中PLLA 的结晶性能进行调控。
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可溶性有机小分子具有纯度高,明确分子结构和分子量等优点,成为有机太阳能电池的重要研究热点之一。提高光电转换效率的两个主要分子设计思路:调控能级结构和拓宽吸收光谱,即提高理想效率值;改善器件活性层形貌从而降低电荷复合,减少能量损失。基于方法一的分子材料设计比较成熟,而如何通过分子设计降低电荷复合和能量损失的研究缺乏。
近年来,宽带隙聚合物电子给体因其在非富勒烯有机/聚合物太阳电池中的巨大潜力而得到广泛研究和关注。我们设计合成了基于酰亚胺功能化的苯并三唑(TzBI)缺电子单元,将其分别与苯并二噻吩衍生物共聚,发展了一系列宽带隙的共轭聚合物电子给体PTzBI 衍生物。
采用金属氧化物为电荷传输层的聚合物太阳能电池器件常常不稳定,效率在最初阶段往往随光照时间的延长而增加,最终达到饱和,表现出“light-soaking”现象。本文研究有机太阳能电池中基于不同电极修饰层的“light-soaking”现象,采用界面修饰方法来消除“light-soaking”现象。
作为一种比较重要的有机共轭羰基材料,聚酰亚胺类材料由于含共轭结构的二酐单体所引入的羰基,可以在一定条件下发生可逆的氧化还原反应,从而可作为锂离子电池正极材料表现出一定电化学活性。但聚酰亚胺不同的单体结构极大地影响着聚合物的储锂比容量和充放电电压平台,且聚合物较低的导电性会导致较慢的离子/电子传输速率,从而影响其倍率性能。
电化学储能是发展非化石能源、构建新能源体系的重要组成部分,而实现高效储能的关键在于电极材料的设计合成与结构调控。本研究通过分子设计合成系列有机-无机杂化单体,再以酸引发单体进行孪生聚合制备出无机氧化物/有机聚合物复合材料,继而高温碳化生成无机氧化物/硫掺杂碳(SC),或继续用HF 刻蚀SiO2 得到硫掺杂介孔碳(SPC)材料。
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