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降冰片烯类聚合物用于离子交换膜的研究进展被引量：3: 2015年; 离子交换膜作为燃料电池以及液流电池的核心部件,对电池的性能起着关键作用。由于开环易位聚合的降冰片烯类聚合物其主链中保留着双键,而具有优越热稳定性和良好的可加工性,逐渐成为离子交换膜材料的研究热点。本文综述了近年来基于开环易位聚合的降冰片烯类聚合物用于阳离子交换膜、阴离子交换膜和复合离子交换膜的研究状况,分析了膜的结构组成与性能测试,并与Nafion的性能进行了比较,展望了降冰片烯类聚合物在离子交换膜领域的发展趋势。; 赵阳李雪冯志明赵玉彬谢晓峰柴春鹏罗运军; 关键词：开环易位聚合降冰片烯离子交换膜复合膜

基于PVDF薄膜辐照接枝制备质子交换膜被引量：1: 2016年; 含氟磺酸型质子交换膜是一类具有高热稳定性、化学稳定性及良好力学性能的离子交换膜,具有极其广阔的应用前景。采用^(60)Co辐照接枝技术,在聚偏氟乙烯(PVDF)基膜上产生自由基聚合位点,进而接枝对苯乙烯磺酰氯单体,经过一定条件酸碱处理得到一种新型偏氟磺酸型质子交换膜。并对其进行红外分析,结果显示PVDF膜上成功接枝上了对苯乙烯磺酰氯单体;定量研究了在相同辐照总剂量、不同剂量率条件下,所得质子交换膜的质子传导率、吸水率及离子交换容量与接枝率的关系,结果表明:当剂量率为40Gy·min^(-1)时,所得质子交换膜接枝率为52.7%,吸水率为36.85%,80℃时质子传导率达到136 mS·cm^(-1),离子交换容量为1.274mmol·g^(-1)。; 高金津李雪赵玉彬李微微赵阳王树博谢晓峰张振琳; 关键词：辐照聚偏氟乙烯辐照接枝质子交换膜

苯乙烯磺酰氯的理论模拟及用于辐照接枝法制备质子交换膜被引量：1: 2016年; 合成了用于辐照接枝制备质子交换膜的对苯乙烯磺酰氯单体,并采用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)和核磁共振碳谱(13 C NMR)对其结构进行了表征分析,分析结果表明:成功得到了目标产物对苯乙烯磺酰氯。基于密度泛函的量子化学方法对合成的单体进行了理论模拟,结果表明该单体具有与苯乙烯一致的电荷分布,乙烯基α碳位易发生亲电反应,β碳位易发生亲核反应和自由基反应。采用辐射接枝聚合的方法,将对苯乙烯磺酰氯单体接枝到聚全氟乙丙烯薄膜基材上并通过后处理制备用于燃料电池的质子交换膜,结果表明膜的质子传导率与接枝率正相关,在20Gy·min^(-1)和40Gy·min^(-1)条件下膜的室温质子传导率分别为45.74mS·cm^(-1)和47.46mS·cm^(-1),20Gy·min^(-1)条件下制备的质子交换膜其传导率在75℃时可达84.56mS·cm^(-1)。; 李雪赵阳高金津李微微王树博谢晓峰; 关键词：量子化学质子交换膜接枝率

液流电池钛基负极电解液在不同温度下的电化学性能: 2015年; 探究了钛基-盐酸水溶液体系电解液的电化学性能。分别采用循环伏安法、电化学交流阻抗法和动电位扫描法研究了不同温度下电解液电对的电化学反应的可逆性和反应的内部作用机理,以及Ti Cl3的盐酸水溶液体系在石墨电极上的反应平衡电位、交换电流、传递系数等电极反应的动力学参数。循环伏安结果表明温度上升有利于体系的电化学反应的可逆性,40℃时反应的可逆性最好。交流阻抗实验结果采用LRs(Q(RctW))等效电路模型进行了拟合,结果显示随着温度由10℃上升至40℃,电化学阻抗Rct值由4.192Ω·cm2降低到0.5321Ω·cm2,表明温度上升可以显著降低电对在石墨电极上的电化学反应阻抗。动电位测试结果发现Ti(Ⅲ)/Ti(Ⅳ)的平衡电位随温度上升发生正方向的偏移,可能是由于温度上升使得Ti在HCl溶液中的形态发生变化;交换电流也随温度上升而增加是由于温度上升有促进电极表面电化学反应的电荷传递。各种电化学测试结果显示Ti Cl3的HCl水溶液是一种有应用前景的液流电池负极电解液。; 李鸿鹏潘建欣李雪李保山王树博谢晓峰; 关键词：液流电池电化学反应动力学

直接甲醇燃料电池的数值模拟与实验证实: 潘建欣王树博李雪谢晓峰; 关键词：METHANOL ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE

一种新型聚降冰片烯类无规共聚物的合成与表征被引量：3: 2015年; 降冰片烯衍生物的开环易位聚合具有反应条件温和、反应速率快及尺寸可控等优点,且因其独特的结构使得聚合物主链具有良好的热稳定性及耐酸碱性能。本文通过开环易位聚合法制备了降冰片烯基苯磺酰氯(NBSC)与5-降冰片烯-2,3-二羧酸二甲酯(DCNM)的新型二元无规共聚物。通过FT-IR、NMR表征了单体和共聚物的化学结构,并通过设计对比实验探究了最佳反应条件。GPC数据显示,当两单体配比1∶1,催化剂用量为单体总物质的量1/450,反应时间30 min,反应温度40℃时,共聚物的相对分子质量最大,分子量分布较窄,产率最高,此条件为最佳反应条件。DSC表明,DCNM单体均聚物的Tg为60℃,与NBSC共聚后,Tg升高至80℃左右。TGA数据显示共聚物质量分解5%时对应的温度为145℃,最大分解速率时的温度为245℃,证明该聚合物具有良好的热稳定性。综合考虑其各项性能,这种新型的聚合物有望用于燃料电池质子交换膜领域的研究。; 冯志明赵阳李雪谢晓峰柴春鹏罗运军; 关键词：开环易位聚合无规共聚物质子交换膜

不同羧酸根含量对双官能团聚降冰片烯质子交换膜性能影响的分子动力学模拟被引量：1: 2016年; 基于Material Studio(MS)软件平台,构建了含有磺酸根和羧酸根双功能化基团的新型聚降冰片烯类质子交换膜模型。通过改变3种结构单元NBSC、DCNM以及DCNM-N的不同配比,探究了不同羧酸根含量对质子交换膜性能的影响,同时分析了质子交换膜的微观结构以及H_2O和H_3O^+等小分子的输运特性。计算结果显示,H_2O和H_3O^+的均方位移和扩散系数随着羧酸根含量的增加而逐渐减小。在298K条件下,3种质子交换膜的质子传导率分别为22.75、46.14、56.77mS·cm-1。表明随着羧酸根个数的增加,质子传导率不断增大,但增幅先增大后减小。; 冯志明李微微李雪赵阳谢晓峰柴春鹏罗运军; 关键词：分子动力学模拟双官能团质子交换膜

开环易位聚合的降冰片烯类聚合物质子交换膜: 一些基于开环易位聚合的聚降冰片烯类衍生物用于阴离子交换膜表现了较高的离子传导率及低的溶胀率.本文以双三苯基磷二氯化钯(Ⅱ)为催化剂,合成了2-苯基-5-降冰片烯,经过功能化、交联、合成了基于开环易位聚合的聚降冰片烯类质子...; 赵阳李雪王树博柴春鹏谢晓峰; 关键词：降冰片烯 HECK 质子交换膜

Li_2MnO_3·LiMO_2(M=Co,Ni)的电子结构与性能被引量：2: 2013年; 将富锂锰基正极材料Li2MnO3·LiMO2(M=Co,Ni)分为LiMO2和Li2MnO3两部分,基于密度泛函理论第一性原理方法对其分别进行了研究,分析和计算了LiMO2(M=Co,Ni)的结构和性能及Li2MnO3的脱锂过程。结果表明:在LiMO2(M=Co,Ni)和Li2MnO3中锂以离子形式存在,LiNiO2体系的导电性优于LiCoO2体系,Li2MnO3在脱锂过程中锂离子首先从锂层中脱出,之后从过渡金属层进一步脱锂,其中锂脱出造成的电荷变化主要由O的氧化来补偿。; 李雪谢晓峰; 关键词：第一性原理电子结构

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李雪

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