【摘 要】
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锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是一种非水体系电池,它拥有放电电压平台高且稳定、能量密度大、工作温度范围宽、存储寿命长等显著的优越性,但目前Li/SOC12电池的性能依然有待提
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锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是一种非水体系电池,它拥有放电电压平台高且稳定、能量密度大、工作温度范围宽、存储寿命长等显著的优越性,但目前Li/SOC12电池的性能依然有待提高。本论文以5-(2,5-二氧四氢呋喃)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二碳酸酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酸酐、联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、吡啶-2,3-二甲酸和邻苯二甲酸酐为前驱体,用固相熔融法合成了 M2(azaPc)2Me、M2(azaPc)2S、M2(azaPc)2、M2(azaPc)2C四个系列共24种氮杂环双核金属酞菁化合物,M2Pc2Me、M2Pc2S两个系列共12种双核金属酞菁化合物(M = Co2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+)。通过红外光谱、紫外-可见光谱、热重分析以及元素分析等分析手段进行了表征。将以上合成的双核金属酞菁类化合物作为催化剂加入电解液中,测试了其对Li/SOCl2电池的催化活性,得出以下结论:1、双核金属酞菁类化合物对Li/SOC12电池有良好的催化活性,其中Mn2Pc2S可提高放电电压至3.3485 V,相较空白电池电压提高了 0.1570 V;Co2(azaPc)2C可延长电池放电时间至1821 s,较空白电池放电时间延长了 75.80%;Co2(azaPc)2可增加电池容量至35.24mA·h,较空白电池容量提高了 79.56%;2、对比M2(azaPc)2Me系列与M2Pc2Me系列、M2(azaPc)2S系列与M2Pc2S系列的催化性能,双核金属酞菁化合物对Li/SOC12电池容量提高的催化效果要比氮杂环双核金属酞菁化合物好;3、作为Li/SOCl2电池催化剂,不同体系的金属酞菁化合物催化性能高低没有固定的排序,酞菁环的结构和中心金属均对催化活性有影响;4、由催化剂对Li/SOCl2电池催化过程的电化学循环伏安图可以推断出,催化过程SOCl2发生了两步还原反应,反应过程不可逆,并对氮杂环双核金属酞菁化合物催化Li/SOCl2电池的机理进行了分析。
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