基于γ^(60)Co辐照技术原位制备高性能聚乙二醇二丙烯酸酯基准固态电解质

1

作者 李新宇 杨学英 +5 位作者 陈琦琛 李睿洋 李伟 邓翊 张鹏 赵金保 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期103-111,共9页

[目的]为解决固态电解质中离子传输缓慢、电极和电解质界面接触不良等问题,通过γ^(60)Co辐照技术原位制备高性能准固态电解质.[方法]以聚乙二醇二丙烯酸酯[poly(ethylene glycol)diacrylate,PEGDA]为单体,碳酸酯基液态电解质为增塑剂... [目的]为解决固态电解质中离子传输缓慢、电极和电解质界面接触不良等问题,通过γ^(60)Co辐照技术原位制备高性能准固态电解质.[方法]以聚乙二醇二丙烯酸酯[poly(ethylene glycol)diacrylate,PEGDA]为单体,碳酸酯基液态电解质为增塑剂和氧化铝涂覆的聚酰亚胺(PI@Al_(2)O_(3))隔膜为支撑膜,利用γ射线电离辐照技术实现原位固化,制得PEGDA基准固态电解质(PEGDA-based quasi solid electrolyte,PEGDA-QSE),考察PEGDA的质量分数和辐照剂量对制备的PEGDA-QSE性能的影响,并对优化条件下制得的PEGDA-QSE进行物性表征和电化学性能测试.[结果]液态高亲和性单体PEGDA经过γ射线辐照之后原位交联形成三维结构,并将液态小分子固定在其中,减少泄露以及燃烧风险.内部的小分子起到辅助离子传输、提升离子传导的作用.在PEGDA质量分数为10%、辐照剂量为30 kGy的条件下制备的PEGDA-QSE展现出优异的电化学性能和安全性能.其室温离子电导率为0.69 mS/cm,电化学窗口为4.7 V.所组装的磷酸铁锂半电池在0.5 C倍率下稳定循环300圈,循环后容量为147.3 mAh/g.软包电池在机械断裂条件下依然可以正常工作.[结论]本研究基于γ^(60)Co辐照技术原位制备的PEGDA-QSE具有高离子电导率、优异的界面接触和安全性能等特点,为高性能固态锂电池的设计提供了一种可行的解决方案. 展开更多

关键词 准固态电解质 γ^(60)Co辐照 原位固化 锂电池

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聚乙烯醇缩丁醛准固态电解质薄膜的制备和性能表征 被引量：4

2

作者 周伟 黄其煜 +3 位作者 王晓晨 齐芳艺 焦方 郑一胄 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1134-1138,共5页

研究了聚乙烯醇缩丁醛准固态电解质薄膜的制备及相关性能.通过向聚乙烯醇缩丁醛中加入适量造孔剂和辅助剂制备电解质薄膜,研究了薄膜制备过程中的相关影响因素和不同孔隙率的电解质薄膜对电池光电转换效率的影响.实验表明,通过向0.200g... 研究了聚乙烯醇缩丁醛准固态电解质薄膜的制备及相关性能.通过向聚乙烯醇缩丁醛中加入适量造孔剂和辅助剂制备电解质薄膜,研究了薄膜制备过程中的相关影响因素和不同孔隙率的电解质薄膜对电池光电转换效率的影响.实验表明,通过向0.200g聚乙烯醇缩丁醛中加入6.000g碳酸钙、0.310g氯化钙和0.150g葡萄糖所制备的电解质薄膜性能最优,用其制备的染料敏化太阳能电池光电转换效率η=4.720%(开路电压Voc=0.7194V,短路电流密度Jsc=10.014mA·cm-2,填充因子FF=0.6559),达到相同条件下液态电解质电池的88%以上.薄膜电解质制备简单,封装方便,所用原料无毒无害,具有一定的发展潜力. 展开更多

关键词 染料敏化太阳能电池 准固态电解质 电解质薄膜 聚乙烯醇缩丁醛 多孔膜

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染料敏化太阳能电池中准固态电解质研究 被引量：1

3

作者 时方晓 李晶 +3 位作者 陶海全 李盼 孙祥 高旭 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第6期1113-1119,共7页

目的研究一种新型的准固态电解质的制备工艺,分析制备工艺中各影响因素对准固态电解质吸收率、电导率及光电性能的影响.方法以丙烯酸-聚乙二醇共混聚合物为基体形成凝胶,吸附液态电解质形成准固态电解质,选取反应时间、聚乙二醇分子量... 目的研究一种新型的准固态电解质的制备工艺,分析制备工艺中各影响因素对准固态电解质吸收率、电导率及光电性能的影响.方法以丙烯酸-聚乙二醇共混聚合物为基体形成凝胶,吸附液态电解质形成准固态电解质,选取反应时间、聚乙二醇分子量、干燥时间和KI/I2的物质量比4个制备工艺中的主要影响因素分别制样,测试聚合物凝胶的吸收率、准固态电解质的离子电导率及以其组装的染料敏化太阳能电池的光电转换效率,探索制备工艺.结果实验表明当反应时间为45 min,采用聚乙二醇1 000,干燥时间为90 min,n(KI)∶n(I2)=50∶1时,准固态电解质的各项性能最佳.结论随反应时间、干燥时间的增加,准固态电解质的吸收率和电导率变化趋势为先增大后减少.随聚乙二醇分子量的增大,准固态电解质的吸收率呈现先减小后增大的趋势,而电导率呈现先增大后减小的趋势.随KI浓度的增加,准固态电解质的吸收率和电导率变化趋势为先减小后增大. 展开更多

关键词 染料敏化太阳能电池 准固态电解质 凝胶 电导率 光电性能

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准固态电解质的制备及在染料敏化太阳电池中的应用 被引量：1

4

作者 范乐庆 陈炜 +3 位作者 吴季怀 兰章 黄妙良 林建明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期458-462,共5页

以聚2-乙基-2-唑啉作为基体,1,4-丁内酯为有机溶剂制备准固态电解质并应用于染料敏化太阳电池(DSSC)。经过各个组成的优化,准固态电解质电导率(25℃)达到0.36mS·cm^(-1),DSSC的光电转换效率在100mW·cm^(-2)光强下达2.10%。通... 以聚2-乙基-2-唑啉作为基体,1,4-丁内酯为有机溶剂制备准固态电解质并应用于染料敏化太阳电池(DSSC)。经过各个组成的优化,准固态电解质电导率(25℃)达到0.36mS·cm^(-1),DSSC的光电转换效率在100mW·cm^(-2)光强下达2.10%。通过在准固态电解质中加入添加剂4-叔丁基吡啶,DSSC的光电转换效率提高至2.57%。 展开更多

关键词 准固态电解质 染料敏化 太阳电池 4-叔丁基吡啶

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聚偏氟乙烯准固态电解质薄膜的制备及性能研究 被引量：2

5

作者 王志涛 张林森 +4 位作者 金恺 白庆玲 司延举 董会超 王力臻 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2014年第5期6-11,共6页

以聚偏氟乙烯(PVDF)为凝胶剂、DMF为溶剂,用旋涂法制备了PVDF聚合物薄膜.采用扫描电镜、电化学交流阻抗、线性扫描伏安法分别对PVDF薄膜的微观形貌、准固态电解质的电导率及其组装的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的输出电流-电压性能进行表... 以聚偏氟乙烯(PVDF)为凝胶剂、DMF为溶剂,用旋涂法制备了PVDF聚合物薄膜.采用扫描电镜、电化学交流阻抗、线性扫描伏安法分别对PVDF薄膜的微观形貌、准固态电解质的电导率及其组装的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的输出电流-电压性能进行表征.测试结果表明:PVDF与DMF的质量比及匀胶机转速,影响PVDF膜的微观形貌及吸液性能,从而影响准固态电解质的电导率及DSSCs的光电性能.当mPVDF∶mDMF=1∶8,匀胶机转速为2 500 r/min时,DSSCs的综合性能较好,其开路电压为0.726 V,短路电流密度为9.96 mA·cm-2,光电转换效率为3.10%. 展开更多

关键词 染料敏化太阳能电池 准固态电解质 聚偏氟乙烯

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染料敏化太阳电池中准固态电解质的研究进展 被引量：2

6

作者 张威 桃李 +1 位作者 王浩 张军 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期543-550,共8页

染料敏化太阳电池(DSSC),因廉价、清洁、高效等优点而备受关注和研究。电解质作为DSSC的重要组成部分,对电池的稳定性能及内部电子输运和染料再生等方面有重要的影响。目前,基于液态电解质的DSSC的光电转换效率已突破14%,但液态电解质... 染料敏化太阳电池(DSSC),因廉价、清洁、高效等优点而备受关注和研究。电解质作为DSSC的重要组成部分,对电池的稳定性能及内部电子输运和染料再生等方面有重要的影响。目前,基于液态电解质的DSSC的光电转换效率已突破14%,但液态电解质中有机溶剂易挥发,造成电池封装困难和使用寿命缩短等问题,限制了DSSC的发展。准固态电解质的引入,在保证电池具有较高效率的同时改善了DSSC的长期稳定性,并将利于DSSC大规模的商业化生产。对液态电解质、固态电解质以及准固态电解质的性能、优点及存在的问题进行了概述;并从可逆/不可逆的角度出发,详细评述了准固态电解质在DSSC中的研究进展,分析了准固态电解质在DSSC中的发展趋势。 展开更多

关键词 染料敏化太阳电池 性能 准固态电解质 可逆/不可逆

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铝空气电池固态和准固态电解质研究进展 被引量：2

7

作者 朱奎 韩基泰 李昊 《电池》 CAS 北大核心 2023年第5期568-571,共4页

铝空气电池因超高的地壳资源储量和适宜的电化学性能引起广泛关注。与电极材料相比,人们对电解质的研究相对较少,尤其是固态和准固态电解质。简要阐述铝空气电池的反应机理;针对固态电解质中的有机和无机电解质,以及聚合物凝胶电解质中... 铝空气电池因超高的地壳资源储量和适宜的电化学性能引起广泛关注。与电极材料相比,人们对电解质的研究相对较少,尤其是固态和准固态电解质。简要阐述铝空气电池的反应机理;针对固态电解质中的有机和无机电解质,以及聚合物凝胶电解质中常见的聚合物宿主如聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)和部分离子导电促进材料如氧化石墨烯(GO)、碳纳米管(CNT)的研究进展,进行总结;对铝空气电池的发展进行展望。 展开更多

关键词 铝空气电池 固态电解质 准固态电解质 电化学

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聚丙烯酸电解质准固态染料敏化TiO_2太阳能电池 被引量：11

8

作者 魏月琳 黄昀昉 +1 位作者 吴季怀 郝三存 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期412-416,共5页

以聚丙烯酸为电解质取代传统的液体电解液制备了准固态染料敏化TiO2太阳能电池。该电池具有较好的光电转换性能,在60mW/cm2的模拟光照下(AM1.5),短路电流Isc和开路电压Voc分别为91.5μA/cm2和520mV, 光电转换效率和填充因子分别为0.06%... 以聚丙烯酸为电解质取代传统的液体电解液制备了准固态染料敏化TiO2太阳能电池。该电池具有较好的光电转换性能,在60mW/cm2的模拟光照下(AM1.5),短路电流Isc和开路电压Voc分别为91.5μA/cm2和520mV, 光电转换效率和填充因子分别为0.06%和0.63。 展开更多

关键词 聚丙烯酸聚合物 准固态电解质 太阳能电池

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基于聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈)凝胶电解质的准固态染料敏化太阳能电池 被引量：4

9

作者 李彪 林建明 +4 位作者 李树全 张秀坤 徐波 兰章 李品将 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期106-108,共3页

以聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈)共聚物为凝胶电解质基体,取代传统的液体电解质制备准固态染料太阳能电池。该太阳能电池表现出了较好的光电性能,经过优化后,这种凝胶电解质的最高室温电导率可达到4.38mS.cm-1。该电解质组装的太阳能电池在... 以聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈)共聚物为凝胶电解质基体,取代传统的液体电解质制备准固态染料太阳能电池。该太阳能电池表现出了较好的光电性能,经过优化后,这种凝胶电解质的最高室温电导率可达到4.38mS.cm-1。该电解质组装的太阳能电池在100mW/cm2(AM1.5)的模拟光照下,短路电流、开路电压、填充因子、光电转换效率分别为:12.6mA.cm-2、750mV、0.53、5.02%。 展开更多

关键词 聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈) 准固态电解质 纳米晶TiO2 太阳能电池

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超级电容器准固态聚合物电解质膜的研究 被引量：2

10

作者 毛立彩 吴锋 +1 位作者 苏岳锋 陈人杰 《现代化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期44-47,共4页

制备了一种介于水凝胶和全固态聚合物电解质之间的聚合物电解质膜,用于活性炭电子双电层电容器。测试表明使用该聚合物电解质膜的双电层电容器的容量为2 15mA·h,其容量、功率特性与KOH水溶液电容器相当。电容器的循环伏安曲线,稳... 制备了一种介于水凝胶和全固态聚合物电解质之间的聚合物电解质膜,用于活性炭电子双电层电容器。测试表明使用该聚合物电解质膜的双电层电容器的容量为2 15mA·h,其容量、功率特性与KOH水溶液电容器相当。电容器的循环伏安曲线,稳定的充放电循环曲线及交流阻抗谱说明该种聚合物电解质膜在碳基超级电容器的使用电压范围(0～1V)内是稳定的,而且聚合物电解质膜电容器表现出良好的可逆性和循环特性。 展开更多

关键词 准固态聚合物电解质 双电层电容器 超级电容器

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碱性电池用准固态聚合物电解质膜 被引量：5

11

作者 吴锋 毛立彩 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期335-337,共3页

用乳化浸渍的方法,由交联聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、氢氧化钾和水制备了准固态复合聚合物电解质(QSPE)膜。QSPE膜的室温离子电导率可达10-3S/cm数量级,可作为固态碱性电池的隔膜使用。研究了其组成、无机盐和纳米CeO2添加剂对QSPE膜离子... 用乳化浸渍的方法,由交联聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、氢氧化钾和水制备了准固态复合聚合物电解质(QSPE)膜。QSPE膜的室温离子电导率可达10-3S/cm数量级,可作为固态碱性电池的隔膜使用。研究了其组成、无机盐和纳米CeO2添加剂对QSPE膜离子电导率的影响及电解质膜的热稳定性。添加Na2SO4或1.0%的纳米CeO2,可使膜的离子电导率在55℃时,提高到10-2S/cm数量级;添加无机盐或纳米CeO2,膜的热稳定性较好。 展开更多

关键词 准固态聚合物电解质 交联聚丙烯酸 聚丙烯酸甲脂 碱性电池

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高分子聚合物在太阳能电池电解质中的应用 被引量：4

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作者 周娴 潘华锦 +1 位作者 张莉 汪洁 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期31-34,36,共5页

介绍了高分子聚合物作为电解质在染料敏化纳米晶TiO2太阳能电池中的应用研究进展,按电解质的物理状态不同,分别对高分子聚合物凝胶准固态电解质和导电高分子聚合物固态电解质进行了综述,并对存在的问题和未来的研究方向进行了探讨。

关键词 高分子聚合物 准固态电解质 固态电解质 染料敏化太阳能电池

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染料敏化太阳能电池中电解质的研究进展 被引量：2

13

作者 胡滨 刘国军 +3 位作者 张桂霞 刘素花 李慧连 庞书良 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期14-17,共4页

电解质是染料敏化太阳能电池的一个重要组成部分,是影响电池光电性能和稳定性的重要因素。电解质根据物理状态不同将其分为液体电解质、准固态电解质和固态电解质。介绍了这三种不同电解质的性能、各自的优点及存在问题,并对染料敏化太... 电解质是染料敏化太阳能电池的一个重要组成部分,是影响电池光电性能和稳定性的重要因素。电解质根据物理状态不同将其分为液体电解质、准固态电解质和固态电解质。介绍了这三种不同电解质的性能、各自的优点及存在问题,并对染料敏化太阳能电池中电解质在国内外研究发展现状进行了综述。 展开更多

关键词 染料敏化 太阳能电池 液体电解质 准固态电解质 固态电解质

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纤维状纸炭对电极构造的准固态染料敏化太阳电池

14

作者 徐顺建 罗玉峰 +3 位作者 钟炜 肖宗湖 罗永平 欧惠 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期29-34,共6页

将三种纸张(复印纸、滤纸和面巾纸)为原料经单步热解获得的纸炭作为对电极的催化材料引入准固态染料敏化太阳电池(QDSCs),考查了纸炭的催化活性和相应器件的光电性能。结果表明:三种纸炭均由径向尺寸约为10μm的碳纤维堆砌而成,具有低... 将三种纸张(复印纸、滤纸和面巾纸)为原料经单步热解获得的纸炭作为对电极的催化材料引入准固态染料敏化太阳电池(QDSCs),考查了纸炭的催化活性和相应器件的光电性能。结果表明:三种纸炭均由径向尺寸约为10μm的碳纤维堆砌而成,具有低的结晶度和发达的孔隙,因此相比石墨均能获得更佳的催化活性和更高效率的QDSCs。在三种纸炭中,由复印纸获得的纸炭所含的碳纤维表面具有独特的细小鳞片结构,使其拥有最高的比表面积和最优的催化活性。纸炭在QDSCs中既能提供催化活性点,又能改善电解质的离子导电率,因此获得高于铂对电极组装的QDSCs的短路电流和开路电压,弥补了催化活性和填充因子的不足,最终具有与后者相比拟的光电转换效率。 展开更多

关键词 纸炭 单步热解 对电极 准固态电解质 太阳电池

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PVDF基准固态染料敏化太阳电池的研究

15

作者 蔡宁 李媛 +3 位作者 赵颖 纪伟伟 张晓丹 熊绍珍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期302-305,共4页

以聚偏氟乙烯(PVDF)为凝胶剂,分别将有机溶剂、离子液体电解质固化,并采用这两种体系的电解质分别封装成染料敏化太阳电池,测试了凝胶剂的加入量对太阳电池光电特性的影响,同时利用交流阻抗谱分析了聚合物的加入对抑制暗电流的作用。其... 以聚偏氟乙烯(PVDF)为凝胶剂,分别将有机溶剂、离子液体电解质固化,并采用这两种体系的电解质分别封装成染料敏化太阳电池,测试了凝胶剂的加入量对太阳电池光电特性的影响,同时利用交流阻抗谱分析了聚合物的加入对抑制暗电流的作用。其中,有机溶剂电解质中PVDF的质量分数分别为5%、20%、25%;离子液体(甲基-丙基咪唑,MPII)电解质中PVDF的质量分数分别为0%、1%、10%。实验中制备的准固态小面积(0.25cm^2)封装电池光电转换效率均高于5.3%,PVDF含量为25%的有机溶剂型准固态电池的效率达到5.92%。此外,实验中还制备了密封的1cm^2的准固态电解质电池,并获得了6.26%的效率,此时对应的J_(SC)=15.4mA/cm^2,V_(OC)=0.672V,FF=60.5%。 展开更多

关键词 染料敏化 太阳电池 准固态电解质

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新型梳状共聚物在准固态染料敏化太阳能电池中的应用及其对电子复合的影响 被引量：3

16

作者 张仁开 孙喆 +2 位作者 谢焕焕 梁茂 薛松 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1139-1145,共7页

合成了乙烯基咪唑碘盐(VImI)和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)的梳状共聚物.利用VImI/PEGMA共聚物制备了准固态聚合物电解质.通过光电流密度-电压(J-V)曲线和电导率测定以及电化学阻抗分析,探讨了基于此电解质的染料敏化太阳能电池... 合成了乙烯基咪唑碘盐(VImI)和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)的梳状共聚物.利用VImI/PEGMA共聚物制备了准固态聚合物电解质.通过光电流密度-电压(J-V)曲线和电导率测定以及电化学阻抗分析,探讨了基于此电解质的染料敏化太阳能电池的电荷传输与界面电子转移机制.结果表明,VImI/PEGMA共聚物可以有效抑制TiO2/电解质界面电子复合并提高TiO2导带能级,敏化电池的光伏性能并不完全取决于电解质的电导率.通过考察共聚物中VImI与PEGMA单元的摩尔比与开路电压的关系,发现共聚物对电子复合的抑制作用主要源于VImI链段.此外,开路电压衰减(OCVD)和瞬态光电流测试结果说明,共聚物能够提高TiO2薄膜的电子寿命,而且对陷阱电子能级的分布具有调节作用.当共聚物在电解质中的质量分数为50%,VImI与PEGMA的摩尔比为5.0时,准固态染料敏化太阳能电池于100mW·cm-2光强下获得了4.10%的光电转换效率. 展开更多

关键词 共聚物 准固态电解质 染料敏化太阳能电池 电子复合 电子寿命

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纳米Fe_3O_4/离子液体电解质的制备及其性能研究 被引量：1

17

作者 张洪斌 杨欣 +3 位作者 马武林 高丽 叶珊珊 杜海英 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1157-1160,共4页

采用简单易制的1-丁基-3-甲基咪唑氯盐作为离子液体,纳米Fe_3O_4作为胶凝剂制备准固态电解质。用油酸钾对纳米Fe_3O_4进行改性,考察纳米Fe_3O_4改性前后、不同质量比纳米Fe_3O_4对准固态电解质的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜... 采用简单易制的1-丁基-3-甲基咪唑氯盐作为离子液体,纳米Fe_3O_4作为胶凝剂制备准固态电解质。用油酸钾对纳米Fe_3O_4进行改性,考察纳米Fe_3O_4改性前后、不同质量比纳米Fe_3O_4对准固态电解质的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、电化学工作站等对样品进行表征。结果表明,纳米Fe_3O_4改性后导致准固态电解质的电导率下降,当纳米Fe_3O_4含量为4%时,电导率最高;当纳米Fe_3O_4含量为12%时,I_3^-在Pt电极上的还原速度最快。 展开更多

关键词 纳米FE3O4 离子液体 准固态电解质 NANO-FE3O4

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超级电容器电解质研究进展 被引量：4

18

作者 杨贺珍 冉奋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期3697-3705,3719,共10页

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/... 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。 展开更多

关键词 超级电容器 电解质 离子电导率 固态/准固态聚合物电解质

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牺牲阳极和外加电流联合保护法在长输管道中的应用研究 被引量：17

19

作者 施云芬 孙树森 +3 位作者 张世龙 魏嘉馨 王伦 谭雨清 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期286-295,共10页

目的针对传统阴极保护在长输管道方面存在的不足,研发出新型牺牲阳极和外加电流联合阴极保护埋地管道的装置及方法。方法通过牺牲阳极和外加电流单独的优化实验,找到最佳的牺牲阳极材料及规格和外加电流的电压,制备优良的准固态电解质,... 目的针对传统阴极保护在长输管道方面存在的不足,研发出新型牺牲阳极和外加电流联合阴极保护埋地管道的装置及方法。方法通过牺牲阳极和外加电流单独的优化实验,找到最佳的牺牲阳极材料及规格和外加电流的电压,制备优良的准固态电解质,给装置提供稳定的运行环境,搭建出联合保护装置,将其应用在埋地管道中,实现有效的保护。结果牺牲阳极实验部分,通过对管道保护效果的对比,选择出最佳条件为5cm×5cm的镁材料,其管道的腐蚀速率为2.936×10^–3mg/(min.cm^3),阳极的消耗速率为0.135×10^–3mg/(min.cm^3),所产生的电流最大可达0.113A,稳定时电流趋于0.07A。外加电流实验部分,通过对管道保护效果的对比,选择出最佳条件为1V的电源电压,其管道的腐蚀速率为2.150×10^–3mg/(min.cm^3),并且其电能的消耗最少。准固态电解质实验部分,通过对溶剂、溶质、凝胶剂和金属电解质的优化,制备出电导率稳定在5.83mS/cm左右、挥发度小于0.2%、显碱性的准固态电解质。在最佳条件下搭建出联合保护装置,通过与单独的传统阴极保护法对比,镁阳极消耗量为1.875g,阳极消耗速率为0.123×10^–3mg/(min.cm^3),消耗速率下降了10%,管道的腐蚀速率为0.82×10^–3mg/(min.cm^3),下降了62%左右,并且可以有效地减少防护过程中的电能消耗。结论牺牲阳极和外加电流联合保护法在埋地管线中可以达到有效的保护,相比牺牲阳极和外加电流单独实验的保护指标,有明显的提升。 展开更多

关键词 牺牲阳极 外加电流 准固态电解质 联合保护 埋地管道 腐蚀速率

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金属锂负极溶剂化结构调控的研究进展 被引量：2

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作者 张硕 丁俊凡 +1 位作者 许睿 黄佳琦 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期89-101,共13页

金属锂负极具有极高的理论比容量和极低的氧化还原电位,被认为是二次电池体系中负极材料的最终选择.但在实际应用过程中,不稳定的电极/电解液界面会造成大量的锂枝晶生长,导致容量损失乃至热失控等安全问题.调控锂离子溶剂化结构,可促... 金属锂负极具有极高的理论比容量和极低的氧化还原电位,被认为是二次电池体系中负极材料的最终选择.但在实际应用过程中,不稳定的电极/电解液界面会造成大量的锂枝晶生长,导致容量损失乃至热失控等安全问题.调控锂离子溶剂化结构,可促进有益的固态电解质界面膜(SEI)成膜组分在电极表面优先分解,进而稳定电极界面并可诱导锂离子均匀沉积,是提升液态和准固态金属锂电池电化学性能的重要手段.本文综合评述了近年来从液态到准固态电解质中锂离子溶剂化结构调控的策略和设计原则,探讨了溶剂化结构改变对电极/电解质界面的影响,并对准固态电解质的研究前景进行了展望. 展开更多

关键词 锂金属电池 锂枝晶 溶剂化结构 固态电解质界面膜 准固态电解质

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