一、聚磷酸铵基新型固体电解质及其在燃料电池中的应用（论文文献综述）
刘海川[1]（2021）在《紫外光固化氟化聚磷腈涂层的制备及其在电绝缘与尼龙织物上的应用探究》文中认为
王燕[2]（2021）在《交联型支化聚苯并咪唑类高温质子交换膜的制备及性能研究》文中提出
陈强[3]（2021）在《基于四噻吩并噻咯有机光电材料的合成及其性能研究》文中认为
武珍珍[4]（2021）在《基于晶态多孔材料的离子传导性能研究》文中认为燃料电池是直接将化学能转化为电能的电化学装置,是一种理想的能源利用方式。在燃料电池的内部构成中,离子交换膜是最重要的组成部分,不仅确保内电路的离子传输,还要有效阻止燃料与氧化剂在电池内部彼此渗透。当前离子交换膜在电导率以及稳定性等方面仍存在诸多问题,有待改善。锂离子电池可以储存由风能等产生的电能为电动汽车提供驱动力,从而实现风能等资源的按需或连续供给,作为储能二次电池也被广泛关注。目前商业化的锂离子电池电解质仍以液态电解质为主,由此而来的电解液泄露等问题一定程度上限制了它的发展,安全性问题引起了人们极大的关注。为了解决离子交换膜在燃料电池和锂离子电池运行过程中面临的问题,设计性能优异的膜结构是关键性科学问题。典型的膜结构是通过在聚合物框架上锚定特定官能团来合成的,聚合物框架用于固定结构,支链官能团用于构建离子传输通道,促进离子传输,在优化膜结构的同时又要满足优良的离子传导性能。因此,本文从材料结构和合成方法上进行创新,设计新型的具有优异传导性能的离子导体（固体电解质）。具体工作如下:（1）首先合成氨丙基功能化介孔硅球基质子导体:在MCM-41的内壁含有不同量氨丙基官能团（摩尔量为5%,10%,15%）的介孔材料,随着氨基的改善,孔径和体积逐渐降低。随后成功地通过固体蒸发法将1,2,4-三唑引入到介孔二氧化硅有序纳米通道。在含氨丙基摩尔量为5%的材料MS-Pr NH2-1中,装饰较少的氨基具有足够大的内部空间,可以容纳更多的质子,质子传导率达到8.3×10-3S cm-1,已达到商业化的标准,较高于其他所报道的质子传导率。（2）在基底材料方面进行改善,研究新型微孔聚（苯并咪唑）基质子导体性能:利用溶剂热合成方法,单体共聚合成一种新颖的微孔聚合物（TP-DADMB）,并且成功合成咪唑负载量分别为40%（Im@TP-DADMB（40%））,60%（Im@TP-DADMB（60%））,100%（Im@TP-DADMB（100%））的质子导体材料。另外已测咪唑满载时材料在无水环境下室温传导为1.1×10-5S cm-1,130℃条件下,最高传导率达2.4×10-3S cm-1,活化能为0.16 e V。此材料较成功的改善了当前质子交换膜面临的高温离子传输问题,并选用了新颖的COF作为基底材料,提升了创新性。（3）合成并研究咪唑C2位取代的阳离子共价有机框架基阴离子导体:合成了一系列新型的内壁由咪唑（C2位不同官能团取代）修饰的共价有机框架（TP-DMDBBI,TP-EMDBBI,TP-PMDBBI）,进而对其进行离子化形成阳离子框架,并与阴离子共价键合最终合成阴离子导体（TP-PMDBBI-OH）。这种材料实现了优异的传导性能,在80℃时的阴离子电导率为1.78×10-1S cm-1。材料高的碱稳定性和离子电导率为阴离子交换膜的合成和实际应用提供了一条可行的途径。（4）合成塑晶引入的共价有机框架基锂离子导体:通过将有机小分子单体在溶剂热的条件下共聚合成共价有机框架多孔材料,并且提出一种简易且普适性很强的方法,将吡咯烷基离子塑晶引进聚合物框架中,利用纳米粒子的限域作用将其限制在COF的有序通道内,制备复合型塑晶化合物掺杂的COF全固态锂离子电解质。掺杂塑晶化合物的COF全固态锂离子电解质使材料既增加了塑性又促进了COF中的离子传导,在423 K时实现了10-2S cm-1水平的锂离子传导率。这项工作为开发可在中至高温下运行的全固态电化学装置开辟了一条新的策略。
任思远[5]（2021）在《基于o-二胺为构筑单元的共价有机框架材料的合成及其作为锂离子电池负极的性能研究》文中指出随着生态文明建设与可持续性发展,人们对可以应用到电子设备和电动汽车中的高性能锂离子电池的需求与日俱增。此外,合成出具有高电化学性能并具有低廉成本的新一代锂离子电池的电极材料也已成为科学研究与工业发展的热门议题。共价有机框架材料具有可设计的结构、较高的比表面积、以及多种原子的掺杂等优点,因此近些年来已有一些其作为电极材料的报道。其中以o-二胺为构筑单元合成出的共价有机框架材料,由于其共轭的结构以及氮原子的引入,使得其在电化学领域中的应用受到了高度关注。本论文以o-二胺基团为构筑单元,合成出不同的共价有机框架材料并应用于锂离子电池的负极材料之中。一方面我们设计并合成出了新组成的共价有机框架材料,另一方面通过对合成出的材料进行改性以提高其作为锂离子电池负极材料的电池性能。第一章绪论部分,论文总结了共价有机框架材料的设计与合成方法,并着重介绍了不同种基于o-二胺类共价有机框架材料研究进展。同时介绍了共价有机框架材料作为锂离子电池电极的发展与应用。第二章,我们基于o-二胺为构筑单元合成出了一种新型基于苯醌和吡嗪双位点的共轭微孔聚合物Ben-CMP。并且也合成了不含苯醌位点的吩嗪基共轭微孔聚合物Phe-CMP。我们把这两种材料作为锂离子电池的负极进行了电池性能测试。其中Ben-CMP表现出较高的比容量、优秀的倍率性能以及良好的循环稳定性。在1 A g-1的电流密度下,经过了500次充电放电的循环后,材料依旧有着超过493.7 m Ah g-1的高可逆比容量。而Phe-CMP材料在相同测试条件下仅表现为401.6 m Ah g-1的可逆放电比容量。两种CMPs材料有着相似的骨架结构,但合成Ben-CMP原料的o-二胺分子中含有苯醌基团,在与o-二酮缩合成吡嗪环时苯醌基团留在了骨架之中。因此含有更多氧化还原活性位点的Ben-CMP材料具有更多的储锂位点,进而表现为更高的可逆比容量。这种从材料设计角度出发,制备出的新型有机多孔材料为锂离子电池负极材料的制备提供了新思路。第三章,我们通过o-二胺与o-二酮的缩合合成了具有稠环芳香富氮的二维共轭微孔聚合物NGA-CMP。通过多种测试表明材料中还存在未反应的边缘基团。热重差热分析表明,NGA-CMP材料具有良好的热稳定性。同时可以分析出去除未反应的边缘基团的同时,材料框架不改变的最佳热处理温度。热处理后我们制备出不含边缘基团的NGA-CMP-400材料,并将其用作锂离子电池负极材料。其中,在1 A g-1的电流密度下,经过了500次循环后,材料依旧可以保持701.2 m Ah g-1的可逆比容量。另外我们选取了几个不同的热处理温度,得到的产物作为对比材料。在相同的电池测试条件下,对比材料的性能均不及最佳热处理温度的NGA-CMP-400材料。这种通过合理的设计并对材料进行改性的合成手段,为电极材料的合成与发展提供重要的指导意义。第四章,从材料设计的角度出发,我们通过均苯四甲酸与o-二胺基团的缩合,合成出了一种新型的聚苯并二咪唑材料MPBI。并且利用热处理的手段去除了骨架中残存的未反应边缘基团,得到了MPBI-550材料。将MPBI-550作为锂离子电池的负极进行电池测试,其中当电流密度为1 A g-1时,经过了500次充放电循环之后材料有着740.3 m Ah g-1的超高比容量。并且MPBI-550负极材料也表现出了优秀的倍率性能,当测试电流密度增大到2.5 A g-1之后,材料依然有383.4 m Ah g-1的可逆比容量。此外,该实验也是首次将苯并二咪唑类材料应用到锂离子电池的电极材料之中。这种新型功能性材料为开发新一代锂离子电池负极材料提供了潜在的候选。最后一章的总结部分,对本论文所选的三个研究体系进行总结和展望。
王鹏飞[6]（2021）在《中国洗涤技术发展研究 ——以中国日用化学工业研究院为中心》文中提出洗涤在人类文明进程中扮演了重要的角色,洗涤技术是人类保持健康、维持生存的必然选择,同时也是追求美好生活、展示精神风貌的重要方式。人类洗涤的历史与文明史一样悠久绵长,从4000多年前的两河流域到我国的先秦,无不昭示着洗涤与洗涤技术的古老。但现代意义上的洗涤及其技术,是以表面活性剂的开发利用为标志的,在西方出现于19世纪末,在我国则更是迟至新中国成立以后。前身可追溯至1930年成立的中央工业试验所的中国日用化学工业研究院是我国日化工业特别是洗涤工业发展史上最重要的专业技术研究机构,是新中国洗涤技术研发的核心和龙头。以之为研究对象和视角,有助于系统梳理我国洗涤技术的发展全貌。迄今国内外关于我国洗涤技术发展的研究,仅局限于相关成果的介绍或者是某一时段前沿的综述,且多为专业人员编写,相对缺乏科学社会学如动因、特征与影响等科技与社会的互动讨论;同时,关于中国日用化学工业研究院的系统学术研究也基本处于空白阶段。基于丰富一手的中国日用化学工业研究院的院史档案,本文从该院70年洗涤技术研发的发掘、梳理中透视中国洗涤技术发展的历程、动因、特征、影响及其当代启示,具有重要的学术意义和现实价值。在对档案资料进行初步分类、整理时,笔者提炼出一些问题,如:为何我国50年代末才决定发展此项无任何研发究经验的工业生产技术?在薄弱的基础上技术是如何起步的?各项具体的技术研发经历了怎样的过程?究竟哪些关键技术的突破带动了整体工业生产水平的提升?在技术与社会交互上,哪些因素对技术发展路径产生深刻影响?洗涤技术研发的模式和机制是如何形成和演变的?技术的发展又如何重塑了人们的洗涤、生活习惯?研究主体上,作为核心研究机构的中国日用化学工业研究院在我国洗涤技术发展中起了怎样的作用?其体制的不断变化对技术发展产生了什么影响?其曲折发展史对我国今天日用化工的研发与应用走向大国和强国有哪些深刻的启示?……为了回答以上问题,本文以国内外洗涤技术的发展为大背景,分别从阴离子表面活性剂、其它离子型（非离子、阳离子、两性离子）表面活性剂、助剂及产品、合成脂肪酸等四大洗涤生产技术入手,以关键生产工艺的突破和关键产品研发为主线,重点分析各项技术研究中的重点难点和突破过程,以及具体技术研发之间的逻辑关系,阐明究竟是哪些关键工艺开发引起了工业生产和产品使用的巨大变化;同时,注重对相关技术的研发缘由、研究背景和社会影响等进行具体探讨,分析不同时期的社会因素如何影响技术的发展。经过案例分析,本文得到若干重要发现,譬如表面活性剂和合成洗涤剂技术是当时社会急切需求的产物,因此开发呈现出研究、运用、生产“倒置”的情形,即在初步完成技术开发后就立刻组织生产,再回头对技术进行规范化和深化研究;又如,改革开放后市场对多元洗涤产品的需求是洗涤技术由单一向多元转型的重要动因。以上两个典型,生动反映出改革开放前后社会因素对技术研发的内在导向。经过“分进合击”式的案例具体研究,本文从历史特征、发展动因和研发机制三个方面对我国洗涤技术的发展进行了总结,认为:我国洗涤技术整体上经历了初创期、过渡期、全面发展期和创新发展期四个阶段,而这正契合了我国技术研发从无到有、从有到精、从精到新不断发展演进的历史过程;以技术与社会的视角分析洗涤技术的发展动因,反映出社会需求、政策导向、技术引进与自主创新、环保要素在不同时代、不同侧面和不同程度共塑了技术发展的路径和走向;伴随洗涤领域中市场在研究资源配置中发挥的作用越来越大,我国洗涤技术的研发机制逐渐由国家主导型向市场主导型过度和转化。本文仍有一系列问题值得进一步深入挖掘和全面拓展,如全球视野中我国洗涤技术的地位以及中外洗涤技术发展的比较、市场经济环境下中国日用化学工业研究院核心力量的潜力发挥等。
陈锋[7]（2021）在《石墨烯基碳材料改性隔膜的制备及其在锂硫电池中的应用》文中研究指明面对能源短缺和环境污染的问题,急需寻求一种高能量密度和低成本的先进储能装置。近年来,锂硫电池因高的理论比容量(1675 m Ah·g-1)和超高的能量密度(2600Wh·kg-1),以及活性物质“硫”的高丰富度、低成本、环境友好等优点,受到研究人员的广泛关注。然而,硫及其最终产物（Li2S2/Li2S）的绝缘性,中间产物多硫化锂（Li2Sx,4≤x≤8）易溶于电解液会引发“穿梭效应”以及在循环过程中会发生显着的体积膨胀（～80%）,这些问题都会导致锂硫电池容量衰减快、循环寿命差,因此,开发一种高导电性、多孔结构的极性复合材料来推动锂硫电池的发展至关重要。隔膜作为电池的重要组成部分,可以防止电池短路并为离子传输提供通道。但是,商业化PP隔膜的孔隙较大,无法有效抑制可溶性多硫化锂（Li PSs）向锂负极扩散,导致严重的“穿梭效应”。石墨烯因大的比表面积、高的导电性和易于功能化等优点,被广泛用于隔膜改性的研究。然而,非极性的石墨烯与极性Li PSs弱的范德华力,对Li PSs的吸附能力有限,无法高效抑制“穿梭效应”。基于此,本论文将N、P杂原子和Ni2P纳米颗粒同时引入到还原氧化石墨烯（r GO）碳基体中,热处理制备了N、P共掺杂r GO均匀包覆的Ni2P纳米颗粒（Ni2P@NPG）复合材料,并将其用于隔膜改性。研究的内容如下:（1）以氧化石墨（GO）为碳源、三聚氰胺为氮源、植酸为磷源,采用超声分散、冷冻干燥和高温热还原成功制备了r GO和N、P共掺杂r GO（NPG）的碳材料,并用于隔膜改性的研究。EDS和XRD证明了NPG的成功制备,通过N2吸/脱附的等温线和孔径分布图得出r GO和NPG是由微孔与介孔组成的分级多孔结构。由于植酸在热处理中起到活化造孔的作用,因此NPG比r GO有着更大的比表面积和疏松的形貌,且缺陷程度更大。因此,NPG改性PP隔膜（NPG/PP）能够有效抑制Li PSs的穿梭并提高了硫的利用率。测试结果表明:NPG/PP比r GO/PP有着更好的倍率性能(在2 C的电流密度下容量仍保持在617.9 m Ah·g-1)和循环性能(在1 C的电流密度下,循环400圈以后容量仍保持在658.6 m Ah·g-1,每圈的衰减率为0.05%)。（2）采用一步高温热处理的方法同时将N、P杂原子和Ni2P纳米颗粒引入r GO碳基体中,制备了Ni2P@NPG改性隔膜（Ni2P@NPG/PP）的复合材料。通过XRD、EDS、HRTEM和XPS证明了Ni2P@NPG纳米复合材料的成功制备。通过吸附实验、对称电池、Tafel曲线、Li+扩散系数和充放电曲线的过电位证明Ni2P@NPG纳米复合材料不仅对Li PSs具有强的化学吸附能力,而且加速了Li PSs的快速转化,此外,分级多孔结构能够缓解体积膨胀的问题。因此,相比于NPG/PP和r GO/PP,Ni2P@NPG/PP改性隔膜展现出高的初始放电容量(0.1 C时为1371.9 m Ah·g-1),良好的倍率性能(在2 C时为750.3 m Ah·g-1)和循环稳定性(400个循环后在1.0 C下为735.2 m Ah·g-1,每圈的衰减率仅为0.05%,库伦效率高达98%以上)。
赵玉绮[8]（2021）在《木质素基生物炭材料的制备及其在超级电容器电极材料中的应用》文中研究指明木质素是目前植物世界中仅次于纤维素的第二大生物质资源,其具有来源广泛、成本低廉的特点。本课题以不同木质素为原料,在氮气环境中高温炭化制备木质素基炭材料,重点研究了预处理工艺、活化剂含量、炭化工艺及发泡剂等对制备的木质素基炭材料结构与性能的影响。采用相对分子量（GPC）、红外光谱（FT-IR）、热重分析（TG）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、扫描电镜（SEM）、比表面积以及孔隙分布测试（BET）等手段对木质素及其炭材料进行了测试表征,将制备的木质素基炭材料制成电极片,采用三电极体系,在6 M KOH电解液中测试了电极材料的电化学性能。研究发现:（1）碱木质素（JL）、木质素磺酸钠（NL）和木质素磺酸钙（GL）三种木质素均在200-450℃温度范围内发生主要分解反应,在450-900℃温度范围内缩聚成无定形结构炭,最终JL、NL、GL的残炭量分别为38.5%,43.8%和37.2%。三种木质素炭化后的材料碳含量明显增加,NL和GL中的硫元素损失至1%左右,NLC中的钠元素相对含量从8.81%降至3.74%,而GLC中的Ca元素炭化后仍然保存相对含量从8.78%提高到15.01%。Raman光谱显示三者石墨化程度从高到低排序为:GLC>NLC>JLC。三种炭材料比表面积分析,GLC最大为194 m2/g,其中GLC微孔贡献最高,达73%。（2）以GL为碳源,利用漆酶活化木质素制备的炭材料（MLC）石墨化程度增大。MLC的SBET增大307 m2/g,微孔贡献率变化不大。MLC比电容值从61 F/g（GLC）大幅提高至142 F/g。KOH活化GL能够有效促进更规则炭化结构的形成,制备的炭材料KGL石墨化程度由大到小排序:KGL-d>KGL-c>KGL-b>KGL-a。炭化工艺一致时KGL-b具有最高的比表面积,达1771 m2/g且在电镜结果中观察到KGL-b拥有密集的1-2 nm的微孔。在10 A/g的电流密度下KGL-d最高比电容值达91 F/g。（3）以GL为碳源,利用NaHCO3发泡制备的NHL炭材料中NHL2木质素基炭材料石墨化最高且NHL2比表面积最大高达1078.85 m2/g。NHL2在电镜下观察到炭球体内部有很多清晰可见的介孔结构。说明在木质素与无机发泡剂混合后,在烧结过程中炭球内部发泡剂分解形成气体,致使NHL内部形成更多的孔隙。其中,NHL2比电容值最大,达125 F/g（10 A/g）。利用AC发泡剂制备ACL木质素基炭材料,在10 A/g电流密度下最大达83 F/g。加入MPP制备木质素基炭材料在10 A/g的电流密度下,MPL3的比容量最大,高达110 F/g。
潘冬生[9]（2021）在《元素掺杂过渡金属（硼）磷酸盐的合成与催化性能研究》文中研究指明过渡金属（硼）磷酸盐的价格低廉,绿色环保,并具有高稳定性,独特的结构和性能,在高效的能量转换和储能方面有潜在应用价值。其中所包含的磷酸根、硼酸根或者它们通过共顶点所形成的硼磷酸聚阴离子与过渡金属配位易形成具有开放骨架的结构,而且这些阴离子作为质子受体,可以加速质子的转移。此外,它们还可以稳定反应过程中的p H环境,这对于析氧反应（OER）过程至关重要。因此,开发一种高活性低成本的过渡金属（硼）磷酸盐电催化来取代传统贵金属催化剂,应用于电催化水分解具有潜在的应用前景,然而过渡金属（硼）磷酸盐的电导率和活性位不足限制了它们的电催化性能。亟需开发新的方法来提高它们的催化活性,本论文通过元素掺杂的方式调节其电子结构,从而提高材料的电催化活性。我们主要采用水热法,合成了三种不同形貌和结构的过渡金属（硼）磷酸盐材料,重点研究了所制备的催化剂在碱性条件下对电解水的半反应:析氧反应的催化活性,并进一步探索其在锌空气电池和超级电容器等能源存储领域的应用。本文主要的研究内容和结果如下:（1）我们采用水热法成功合成了一种正六棱柱型的过渡金属硼磷酸盐晶体材料,研究了掺杂不同金属阳离子（Fe,Ni,Zn）对电催化性能的影响,并且优化了不同金属阳离子掺杂比。在1 M KOH电解液中,Co/Fe摩尔比为3:1时（Na C3FBPO）呈现出优异的电化学OER性能。仅需289 mV的过电位可达到10 mA/cm2的电流密度,并且能够在此电流密度下稳定16个小时,而且拥有较低的Tafel斜率(84.25 mV·dec-1)。结合对材料的表征,Na C3FBPO催化剂的优异电催化性能主要归因于有利于质子/电子传输的12元环通道的三维结构;此外,Na C3FBPO催化剂中的双金属Co和Fe之间的协同效应更有利于促进OER过程中的电荷转移,从而提高催化活性。（2）我们采用水热法制备了二维过渡金属基磷酸盐（NH4Co PO4·H2O）和同构的双金属NH4Co1-xFexPO4·H2O,并且利用化合物中所含有NH4+,通过简单、环保的原位热解方法,实现了N-原子掺杂到磷酸盐体系中,通过优化煅烧温度和Co:Fe比,确定在350℃氮气氛围下煅烧,且Co/Fe摩尔比为4:1时具有优异的OER性能,在10 mA/cm2的电流密度下具有278 mV的OER低过电势,塔菲尔斜率为58.92 mV·dec-1,同时该催化剂对ORR（氧还原反应）也具有较好的催化活性,ORR的半波电位为0.74 V。基于该催化剂具备的高效且持久的双功能活性,我们将其作为电极材料应用于锌空气电池中。所制备的器件具有高功率密度(74.6 mW cm-2),比容量(750 mAh gZn-1)和长期稳定性(在10 mA cm-2下超过30小时)。我们的研究提供了一种新的设计思路来制备具有介孔结构的杂原子掺杂的电催化材料,该材料拥有良好的电催化活性与锌空气电池性能。（3）依据以上的原位N掺杂的方法,我们通过在不同温度下原位煅烧具有NH4+阳离子和F-阴离子的Co基磷酸盐前驱体NH4Co3（HPO4）2（H2PO4）F2,得到一种N,F共掺杂的具有氧空位的介孔单金属磷酸钴,用作析氧反应和超级电容器的双功能电极。最佳的N,F共掺杂介孔单金属磷酸钴在玻碳电极上驱动达到10 mA cm-2的电流密度仅需276 mV的过电位和小Tafel斜率(57.11 mV dec-1)。此外,它还具有高的稳定性(在10m A cm-2的电流密度下至少维持35小时)。并将所得的N,F共掺杂的单金属介孔磷酸钴应用于超级电容器中,在1 A·g-1电流密度处显示出206.3 F g-1的比电容;3000次循环后,可以保持80%的循环稳定性。优异的电化学性能主要归因于将N,F共掺杂到这种基于Co的磷酸盐中,可以有效地调节其电子结构,从而增强其固有活性。此外,其介孔结构有利于传质和电解质扩散。
李金晟[10]（2020）在《基于聚苯并咪唑和聚芳醚酮阴离子交换膜的制备及其性能研究》文中研究指明离子交换膜是一种具有离子传输官能团的固体电解质,因其对特定离子的选择透过特性,在氯碱工业、污水处理等传统化工领域扮演着重要角色。近年来,全球变暖推动了非化石能源的研究和发展,利用环境友好的替代清洁能源发电已成为一个必然趋势。阴离子交换膜燃料电池是一种将化学能直接高效转化为电能的新型清洁发电技术,近年来受到了广泛的关注。它包括正极、负极以及一个在中间传输离子的电解质层。而在阴离子交换膜燃料电池中的这层电解质同时起到传递阴离子并且阻隔燃料的作用。在高pH值条件下,阴离子交换膜的聚合物主体容易受到氢氧根离子的攻击从而缩短膜的使用寿命。到目前为止,如何同时提高阴离子交换膜的传导率和长期稳定性成为了科研工作者的研究热点和难点之一。通常为了提高离子传导率,最为直接的办法是提高膜内离子传输官能团的密度,即离子交换容量（IEC）,但是随着IEC的增强,膜的亲水性会随之增加,过量的吸水导致过度溶胀甚至是溶解,影响膜的稳定性。因此,本文从离子传输官能团和膜微观聚集态结构入手,研究咪唑官能团和二茂铁官能团对离子传输性能的影响,以及膜微观形貌对离子传输性能的影响。在各种离子传输官能团结构中,咪唑环共轭结构经过质子化后,可以增强与氢氧根离子的相互作用,从而被用作氢氧根离子传输官能团,同时它具有较好的化学稳定性,因此广泛的应用在阴离子交换膜中。二茂铁经过氧化以后转化为二茂铁阳离子,理论上可以用作氢氧根离子传输官能团。与传统季铵阳离子不同的是,茂金属结构可以避免季铵盐结构发生的霍夫曼重排从而提高稳定性。然而到目前为止,根据已有文献报道尚未有二茂铁离子应用于阴离子交换膜。因此,有必要对这种金属离子的潜在应用进行探索。此外,阴离子交换膜的微观结构也会对膜的综合性能产生影响,离子官能团在膜内聚集成为离子簇与疏水聚合物主链形成不同相区,被称为亲/疏水微观相分离。离子簇的形成能够为离子快速传输提供帮助,并能保证聚合物分子主链在成膜过程中紧密堆积成致密膜结构,提高膜的尺寸稳定性。本论文对所制备阴离子交换膜进行氧化稳定性、热稳定性、微观形貌和离子传导率等综合性能测试和分析。（1）聚苯并咪唑是一种热稳定性较高的聚合物,同时咪唑上C2位置被取代,增加了空间位阻效应,降低因氢氧根离子进攻而导致的咪唑开环风险,具有高化学稳定性。然而纯聚苯并咪唑膜的阴离子传导能力并不理想,为了进一步提高阴离子传输性能,合成咪唑离子液体-磷钨酸复合填料并进行掺杂。结果显示,咪唑基填料能够有效提高膜的阴离子传输能力并具有较为优异的长期稳定性,在80 oC条件下离子传导率从35.5 mS cm-1提高到75.8 mS cm-1。（2）根据以上研究结果,直接复合掺杂可能导致填料无法在膜基质中更加稳定的长期保存。为了弥补这一弊端,接下来这部分工作致力于加强填料与聚合物主链之间相互作用,探索新型金属离子官能团作为阴离子交换膜的传输官能团,验证二茂铁阳离子的潜在可用性。利用Menshutkin反应制备三甲氧基硅烷二茂铁前驱体作为填料,同时合成羟基聚苯并咪唑,利用甲氧基硅烷与羟基水解反应将二茂铁前驱体锚定在主链上。同时二茂铁阳离子的茂环-金属阳离子结构较为稳定,可以有效避免传统季铵阳离子可能发生的霍夫曼降解反应。结果表明,锚定在聚合物主链上的二茂铁阳离子对氢氧根离子的传输有促进作用,80 oC条件下离子传导率最高可达105 mS cm-1。（3）除了离子传输官能团对离子传导率有影响以外,膜的微观结构对其也有显着影响。为了制备具有亲/疏水微观相分离的阴离子交换膜,此部分以四甲基聚芳醚酮为主链,经过溴代反应后得到具有苄基溴（亲电位点）的高分子主链。然后合成咪唑型聚离子液体,在自由基聚合过程中引入一定比例的乙烯基咪唑。苄基溴与咪唑环上亲核性N3位置反应,可以将刚性疏水的聚芳醚酮主链和柔性亲水的聚离子液体主链连结并建立交联网络,由于两种分子链的性质差异较大,可以得到明显的微观亲/疏水相分离结构。更重要的是我们发现所制备的膜样品展现出特异性溶胀行为:膜厚度方向溶胀可达长度方向溶胀的十倍,这意味着在不损失尺寸稳定性的前提下同时保证充足的吸水量,为氢氧根离子的传导起到促进作用。
二、聚磷酸铵基新型固体电解质及其在燃料电池中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、聚磷酸铵基新型固体电解质及其在燃料电池中的应用（论文提纲范文）
（4）基于晶态多孔材料的离子传导性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池 |
| 1.2.1 燃料电池概述 |
| 1.2.2 燃料电池分类 |
| 1.3 锂离子电池 |
| 1.4 离子交换膜 |
| 1.4.1 质子交换膜 |
| 1.4.1.1 全氟磺酸型质子交换膜 |
| 1.4.1.2 部分含氟型质子交换膜 |
| 1.4.1.3 非氟化质子交换膜 |
| 1.4.1.4 质子传导性强化 |
| 1.4.1.5 质子导体 |
| 1.4.2 阴离子交换膜 |
| 1.4.2.1 季铵型阴离子交换膜 |
| 1.4.2.2 咪唑型阴离子交换膜 |
| 1.4.2.3 胍基型阴离子交换膜 |
| 1.4.2.4 季磷型阴离子交换膜 |
| 1.4.2.5 阴离子导体 |
| 1.4.3 锂离子固体电解质 |
| 1.4.3.1 固态聚合物电解质 |
| 1.4.3.2 凝胶聚合物电解质 |
| 1.4.3.3 复合型电解质 |
| 1.4.3.4 多孔聚合物电解质 |
| 1.4.3.5 塑晶固体锂离子导体 |
| 1.5 本论文的研究思路及主要研究内容 |
| 第二章 氨丙基功能化介孔硅球基质子导体研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 氨丙基功能化介孔硅球的制备 |
| 2.2.1 主要试剂和仪器 |
| 2.2.1.1 主要试剂 |
| 2.2.1.2 主要仪器 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.2.2.1 介孔硅球的合成 |
| 2.2.2.2 氨丙基功能化介孔硅球基质子导体的制备 |
| 2.3 氨丙基功能化介孔硅球及质子导体的表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 2.3.2 透射电子显微镜分析 |
| 2.3.3 小角X-射线衍射分析 |
| 2.3.4 气体吸附分析 |
| 2.3.5 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.3.6 热重分析 |
| 2.3.7 传导性能评价 |
| 2.3.7.1 传导率分析 |
| 2.3.7.2 活化能分析 |
| 2.3.8 X-射线光电子能谱评价 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 新型微孔聚(苯并咪唑)基质子导体研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 新型微孔聚合物的制备 |
| 3.2.1 主要试剂和仪器 |
| 3.2.1.1 主要试剂 |
| 3.2.1.2 主要仪器 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.2.1 前驱体TP的制备 |
| 3.2.2.2 前驱体DADMB的制备 |
| 3.2.2.3 新型微孔聚合物的制备 |
| 3.3 新型微孔聚合物质子导体的制备 |
| 3.4 新型微孔聚合物及质子导体的表征 |
| 3.4.1 扫描电子显微镜分析 |
| 3.4.2 透射电子显微镜分析 |
| 3.4.3 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 3.4.4 质子转移机理分析 |
| 3.4.5 X-射线衍射分析 |
| 3.4.6 气体吸附分析 |
| 3.4.7 传导性能分析 |
| 3.4.8 活化能分析 |
| 3.4.9 热重分析 |
| 3.4.10 X-射线光电子能谱分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 咪唑C2 位取代的阳离子共价有机框架基阴离子导体研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 咪唑C2 位取代的阳离子共价有机框架的制备 |
| 4.2.1 主要试剂和仪器 |
| 4.2.1.1 主要试剂 |
| 4.2.1.2 主要仪器 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.2.1 单体一TP的制备 |
| 4.2.2.2 单体二(MDBBI)的制备 |
| 4.2.2.3 单体三(DMDBBI)的制备 |
| 4.2.2.4 单体四(EMDBBI)的制备 |
| 4.2.2.5 单体五(PMDBBI)的制备 |
| 4.2.2.6 咪唑C2位未取代的共价有机框架(COFs)的制备 |
| 4.2.2.7 咪唑C2 位取代的共价有机框架(COFs)的制备 |
| 4.2.2.8 咪唑C2 位取代的阳离子共价有机框架的制备 |
| 4.3 咪唑C2 位取代的阳离子共价有机框架基阴离子导体的制备 |
| 4.4 咪唑C2 位取代的阳离子共价有机框架基阴离子导体的表征 |
| 4.4.1 扫描电子显微镜分析 |
| 4.4.2 透射电子显微镜分析 |
| 4.4.3 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 4.4.4 X-射线衍射分析 |
| 4.4.5 气体吸附分析 |
| 4.4.6 固体核磁碳谱分析 |
| 4.4.7 X-射线光电子能谱分析 |
| 4.4.8 热重分析 |
| 4.4.9 材料稳定性能分析 |
| 4.4.10 离子交换容量性能分析 |
| 4.4.11 传导性能分析 |
| 4.4.12 活化能分析 |
| 4.4.13 阴离子转移机理分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 塑晶引入的共价有机框架锂离子导体研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 塑晶引入的共价有机框架 (COF) 的制备 |
| 5.2.1 主要试剂和仪器 |
| 5.2.1.1 主要试剂 |
| 5.2.1.2 主要仪器 |
| 5.2.2 实验步骤 |
| 5.2.2.1 单体一TP的制备 |
| 5.2.2.2 塑晶N,N-dimethylpyrolidinium iodide(P_(1,1)I)的制备 |
| 5.2.2.3 共价有机框架(Tp-DB-COF)的制备 |
| 5.2.2.4 塑晶引入的共价有机框架基锂离子导体的制备(DMPI) |
| 5.3 塑晶引入的共价有机框架基锂离子导体的表征 |
| 5.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 5.3.2 透射电子显微镜分析 |
| 5.3.3 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 5.3.4 X-衍射分析 |
| 5.3.5 气体吸附分析 |
| 5.3.6 差示扫描量热分析 |
| 5.3.7 原位X-射线衍射分析 |
| 5.3.8 传导性能分析 |
| 5.3.9 活化能分析 |
| 5.3.10 固体核磁氢谱分析 |
| 5.3.11 固体核磁锂谱分析 |
| 5.3.12 离子转移机理分析 |
| 5.3.13 热重分析 |
| 5.3.14 X-射线光电子能谱分析 |
| 5.3.15 电池性能分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（5）基于o-二胺为构筑单元的共价有机框架材料的合成及其作为锂离子电池负极的性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 共价有机骨架材料简介 |
| 1.1.1 COFs材料的几何学设计原理 |
| 1.1.1.1 二维COFs材料的几何学设计 |
| 1.1.1.2 三维COFs材料的几何学设计 |
| 1.1.2 COFs材料的合成方法 |
| 1.1.2.1 溶剂热合成法 |
| 1.1.2.2 离子热合成法 |
| 1.1.2.3 微波辅助合成法 |
| 1.1.2.4 室温合成法 |
| 1.1.2.5 超声辅助合成法 |
| 1.1.2.6 其它方法 |
| 1.2 COFs材料的类型 |
| 1.2.1 硼氧类COFs材料 |
| 1.2.2 连氮类COFs材料 |
| 1.2.3 三嗪类COFs材料 |
| 1.2.4 亚胺类COFs材料 |
| 1.2.4.1 席夫碱类COFs材料 |
| 1.2.4.2 β-酮胺类COFs材料 |
| 1.2.4.3 苯并唑环类COFs材料 |
| 1.2.4.4 吩嗪类COFs材料 |
| 1.2.5 COFs材料研究趋势 |
| 1.2.6 基于o-二胺为构筑单元的COFs材料的优势 |
| 1.3 锂离子电池简介 |
| 1.3.1 锂金属电池与锂离子电池 |
| 1.3.2 锂离子电池的组成与工作原理 |
| 1.3.2.1 电解质溶液 |
| 1.3.2.2 正极材料 |
| 1.3.2.3 负极材料 |
| 1.3.3 开发新型电极材料 |
| 1.3.3.1 有机电极材料 |
| 1.3.3.2 从有机电极材料到COFs电极材料 |
| 1.4 COFs电极材料 |
| 1.4.1 COFs作为锂离子电池正极材料 |
| 1.4.2 COFs作为锂离子电池负极材料 |
| 1.4.3 COFs作为其它金属离子电池的电极材料 |
| 1.4.4 改善COFs材料的电化学性能的策略 |
| 1.4.4.1 提高容量 |
| 1.4.4.2 改善倍率性能 |
| 1.5 本文的选题意义、设计思路与研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 设计思路与创新点 |
| 1.5.3 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 苯醌和吡嗪双位点共轭微孔聚合物的合成及其作为锂离子电池负极的性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品 |
| 2.2.2 TABQ分子的合成 |
| 2.2.3 HKTP分子的合成 |
| 2.2.4 Ben- CMP 材料与Phe- CMP 材料的合成 |
| 2.2.5 材料表征方法及使用设备 |
| 2.2.6 锂离子电池性能测试方法及设备 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Ben- CMP材料的结构与性质 |
| 2.3.2 Ben- CMP材料作为锂离子电池负极材料的性能研究 |
| 2.3.3 Phe- CMP材料的结构与性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 富氮共轭微孔聚合物的合成及其作为锂离子电池负极的性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 NGA- CMP材料的合成 |
| 3.2.3 NGA- CMP- n材料的合成(n=300/400/600) |
| 3.2.4 材料的表征方法、设备以及理论计算的方法 |
| 3.2.5 锂离子电池性能测试方法及设备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 NGA- CMP材料的结构与性质 |
| 3.3.2 NGA- CMP-400 材料的结构与性质 |
| 3.3.3 锂离子电池负极材料的性能研究 |
| 3.3.3.1 NGA- CMP-400 材料 |
| 3.3.3.2 对比材料 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 新型微孔聚苯并二咪唑材料的设计与合成及其作为锂离子电池负极的性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 MPBI材料及MPBI-550 材料的合成 |
| 4.2.3 模型分子的合成 |
| 4.2.4 材料的表征方法、设备及理论计算方法 |
| 4.2.5 锂离子电池性能测试方法及设备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料的结构与性质 |
| 4.3.2 MPBI-550 材料作为锂离子电池负极的性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 结论 |
| 后记 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）中国洗涤技术发展研究 ——以中国日用化学工业研究院为中心（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 绪论 |
| 0.1 研究缘起与研究意义 |
| 0.2 研究现状与文献综述 |
| 0.3 研究思路与主要内容 |
| 0.4 创新之处与主要不足 |
| 第一章 中外洗涤技术发展概述 |
| 1.1 洗涤技术的相关概念 |
| 1.1.1 洗涤、洗涤技术及洗涤剂 |
| 1.1.2 表面活性剂界定、分类及去污原理 |
| 1.1.3 助剂、添加剂、填充剂及其主要作用 |
| 1.1.4 合成脂肪酸及其特殊效用 |
| 1.2 国外洗涤技术的发展概述 |
| 1.2.1 从偶然发现到商品——肥皂生产技术的萌芽与发展 |
| 1.2.2 科学技术的驱动——肥皂工业化生产及其去污原理 |
| 1.2.3 弥补肥皂功能的缺陷——合成洗涤剂的出现与发展 |
| 1.2.4 新影响因素——洗涤技术的转型 |
| 1.2.5 绿色化、多元化和功能化——洗涤技术发展新趋势 |
| 1.3 中国洗涤技术发展概述 |
| 1.3.1 取自天然,施以人工——我国古代洗涤用品及技术 |
| 1.3.2 被动引进,艰难转型——民国时期肥皂工业及技术 |
| 1.3.3 跟跑、并跑到领跑——新中国洗涤技术的发展历程 |
| 1.4 中国日用化学工业研究院的发展沿革 |
| 1.4.1 民国时期的中央工业试验所 |
| 1.4.2 建国初期组织机构调整 |
| 1.4.3 轻工业部日用化学工业科学研究所的筹建 |
| 1.4.4 轻工业部日用化学工业科学研究所的壮大 |
| 1.4.5 中国日用化学工业研究院的转制和发展 |
| 本章小结 |
| 第二章 阴离子表面活性剂生产技术的发展 |
| 2.1 我国阴离子表面活性剂生产技术的开端(1957-1959) |
| 2.2.1 早期技术研究与第一批合成洗涤剂产品的面世 |
| 2.2.2 早期技术发展特征分析 |
| 2.2 以烷基苯磺酸钠为主体的阴离子表面活性剂的开发(1960-1984) |
| 2.2.1 生产工艺的连续化研究及石油生产原料的拓展 |
| 2.2.2 烷基苯新生产工艺的初步探索 |
| 2.2.3 长链烷烃脱氢制烷基苯的技术突破及其它生产工艺的改进 |
| 2.2.4 技术发展特征及研究机制分析 |
| 2.3 新型阴离子表面活性剂的开发与研究(1985-1999) |
| 2.3.1 磺化技术的进步与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、α-烯基磺酸盐的开发 |
| 2.3.2 醇(酚)醚衍生阴离子表面活性剂的开发 |
| 2.3.3 脂肪酸甲酯磺酸盐的研究 |
| 2.3.4 烷基苯磺酸钠生产技术的进一步发展 |
| 2.3.5 技术转型的方式及动力分析 |
| 2.4 阴离子表面活性剂技术的全面产业化及升级发展(2000 年后) |
| 2.4.1 三氧化硫磺化技术的产业化发展 |
| 2.4.2 主要阴离子表面活性剂技术的产业化 |
| 2.4.3 油脂基绿色化、功能性阴离子表面活性剂的开发 |
| 2.4.4 新世纪技术发展特征及趋势分析 |
| 本章小结 |
| 第三章 其它离子型表面活性剂生产技术的发展 |
| 3.1 其它离子型表面活性剂技术的初步发展(1958-1980) |
| 3.2 其它离子型表面活性剂技术的迅速崛起(1981-2000) |
| 3.2.1 生产原料的研究 |
| 3.2.2 咪唑啉型两性表面活性剂的开发 |
| 3.2.3 叔胺的制备技术的突破与阳离子表面活性剂开发 |
| 3.2.4 非离子表面活性剂的技术更新及新品种的开发 |
| 3.2.5 技术发展特征及动力分析 |
| 3.3 其它离子型表面活性剂绿色化品种的开发(2000 年后) |
| 3.3.1 脂肪酸甲酯乙氧基化物的开发及乙氧基化技术的利用 |
| 3.3.2 糖基非离子表面活性剂的开发 |
| 3.3.3 季铵盐型阳离子表面活性剂的进一步发展 |
| 3.3.4 技术新发展趋势分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 助剂及产品生产技术的发展 |
| 4.1 从三聚磷酸钠至4A沸石——助剂生产技术的开发与运用 |
| 4.1.1 三聚磷酸钠的技术开发与运用(1965-2000) |
| 4.1.2 4 A沸石的技术开发与运用(1980 年后) |
| 4.1.3 我国助剂转型发展过程及社会因素分析 |
| 4.2 从洗衣粉至多类型产品——洗涤产品生产技术的开发 |
| 4.2.1 洗涤产品生产技术的初步开发(1957-1980) |
| 4.2.2 洗涤产品生产技术的全面发展(1981-2000) |
| 4.2.3 新世纪洗涤产品生产技术发展趋势(2000 年后) |
| 4.2.4 洗涤产品生产技术的发展动力与影响分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 合成脂肪酸生产技术的发展 |
| 5.1 合成脂肪酸的生产原理及技术发展 |
| 5.1.1 合成脂肪酸的生产原理 |
| 5.1.2 合成脂肪酸生产技术的发展历史 |
| 5.1.3 合成脂肪酸生产技术研发路线的选择性分析 |
| 5.2 我国合成脂肪酸生产技术的初创(1954-1961) |
| 5.2.1 技术初步试探与生产工艺突破 |
| 5.2.2 工业生产的初步实现 |
| 5.3 合成脂肪酸生产技术的快速发展与工业化(1962-1980) |
| 5.3.1 为解决实际生产问题开展的技术研究 |
| 5.3.2 为提升生产综合效益开展的技术研究 |
| 5.4 合成脂肪酸生产的困境与衰落(1981-90 年代初期) |
| 5.5 合成脂肪酸生产技术的历史反思 |
| 本章小结 |
| 第六章 我国洗涤技术历史特征、发展动因、研发机制考察 |
| 6.1 我国洗涤技术的整体发展历程及特征 |
| 6.1.1 洗涤技术内史视野下“发展”的涵义与逻辑 |
| 6.1.2 我国洗涤技术的历史演进 |
| 6.1.3 我国洗涤技术的发展特征 |
| 6.2 我国洗涤技术的发展动因 |
| 6.2.1 社会需求是技术发展的根本推动力 |
| 6.2.2 政策导向是技术发展的重要支撑 |
| 6.2.3 技术引进与自主研发是驱动的双轮 |
| 6.2.4 环保要求是技术发展不可忽视的要素 |
| 6.3 我国洗涤技术研发机制的变迁 |
| 6.3.1 国家主导下的技术研发机制 |
| 6.3.2 国家主导向市场引导转化下的技术研发机制 |
| 6.3.3 市场经济主导下的技术研发机制 |
| 本章小结 |
| 结语 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（7）石墨烯基碳材料改性隔膜的制备及其在锂硫电池中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锂硫电池概述 |
| 1.1.1 锂硫电池的研究意义 |
| 1.1.2 锂硫电池工作原理 |
| 1.1.3 锂硫电池的结构组成 |
| 1.1.4 锂硫电池存在的问题 |
| 1.2 锂硫电池正极材料研究进展 |
| 1.2.1 硫/碳复合正极材料 |
| 1.2.1.1 硫/多孔碳复合正极材料 |
| 1.2.1.2 硫/碳纳米管复合正极材料 |
| 1.2.1.3 硫/石墨烯复合正极材料 |
| 1.2.2 硫/导电聚合物复合正极材料 |
| 1.2.3 硫/金属氧化物复合正极材料 |
| 1.2.4 硫/金属硫化物复合正极材料 |
| 1.2.5 硫/金属磷化物复合正极材料 |
| 1.3 锂硫电池中间层和隔膜研究进展 |
| 1.4 锂硫电池电解质研究进展 |
| 1.5 锂硫电池负极研究进展 |
| 1.6 本文选题依据及研究内容 |
| 第二章 实验材料及测试方法 |
| 2.1 实验药品及仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料表征方法 |
| 2.2.1 X射线衍射分析(X-ray diffraction,XRD) |
| 2.2.2 氮气吸/脱附测试 |
| 2.2.3 拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.2.4 X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS) |
| 2.2.5 热重分析仪(Thermal Gravimetric Analyzer,TGA) |
| 2.2.6 扫描电子显微镜(Scanning electron micrrrrroscopy,SEM) |
| 2.2.7 透射电子显微镜(Transmission electron micrrrrroscopy,TEM) |
| 2.3 扣式电池组装 |
| 2.3.1 电池电极片和改性隔膜的制备 |
| 2.3.2 纽扣电池的组装 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 循环伏安测试(Cyclic voltammetry,CV) |
| 2.4.2 电化学阻抗测试(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS) |
| 2.4.3 恒电流充放电测试(Galvanostatic Charge-discharge,GCD) |
| 第三章 氮磷共掺杂还原氧化石墨烯的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 氧化石墨烯的制备 |
| 3.2.2 氮磷共掺杂还原氧化石墨烯的制备 |
| 3.2.3 NPG、rGO改性隔膜的制备 |
| 3.3 材料表征 |
| 3.3.1 形貌表征 |
| 3.3.2 结构表征 |
| 3.4 吸附性能测试 |
| 3.5 NPG改性隔膜储锂性能研究 |
| 3.5.1 循环伏安测试 |
| 3.5.2 电化学阻抗测试 |
| 3.5.3 恒电流充放电测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Ni_2P@NPG复合材料改性锂硫电池隔膜的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Ni_2P@NPG的制备 |
| 4.2.2 Ni_2P@NPG改性隔膜的制备 |
| 4.2.3 Li_2S_6吸附实验和电催化性能测试 |
| 4.2.4 硫正极的制备以及电池的组装 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 Ni_2P@NPG纳米复合材料的结构与表征 |
| 4.3.2 Ni_2P@NPG纳米复合材料的吸附研究和电催化性能研究 |
| 4.3.3 循环伏安法测试及动力学分析 |
| 4.3.4 电化学阻抗测试及分析 |
| 4.3.5 恒流充放电测试及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）木质素基生物炭材料的制备及其在超级电容器电极材料中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1.木质素的概述 |
| 1.1.1.木质素结构与性质 |
| 1.1.2.木质素分类 |
| 1.2.木质素基炭材料的结构与制备方法 |
| 1.2.1.木质素基炭材料的结构 |
| 1.2.2.木质素基炭材料的制备方法 |
| 1.3.木质素基在储能中的应用 |
| 1.3.1.木质素基炭材料储能原理 |
| 1.3.2.木质素基炭材料应用于储能装置 |
| 1.4.本课题研究目的、内容、意义及创新点 |
| 1.4.1.研究目的、意义 |
| 1.4.2.研究内容 |
| 1.4.3.课题创新点 |
| 2.木质素基炭材料的制备与性能研究 |
| 2.1.概述 |
| 2.2.实验部分 |
| 2.2.1.实验所用原料与试剂 |
| 2.2.2.实验所用主要仪器 |
| 2.3.实验内容 |
| 2.3.1.木质素基炭材料的制备 |
| 2.3.2.木质素基炭材料制备工艺流程 |
| 2.3.3.电极片的制备 |
| 2.4.表征与测试 |
| 2.4.1.相对分子质量测试 |
| 2.4.2.红外光谱(FTIR)分析测试 |
| 2.4.3.热失重(TGA)分析测试 |
| 2.4.4.X射线粉末衍射测试 |
| 2.4.5.拉曼光谱测试 |
| 2.4.6.粒径分布分析测试 |
| 2.4.7.比表面积(BET)和孔隙分布测试 |
| 2.4.8.扫描电镜(SEM)分析测试 |
| 2.4.9.电化学性能分析测试 |
| 2.5.结果与讨论 |
| 2.5.1.木质素的分子量与分子量分布 |
| 2.5.2.木质素的FT-IR |
| 2.5.3.木质素的热分解过程及成炭效率 |
| 2.5.4.木质素的粒径分布形态 |
| 2.5.5.木质素基炭材料的FT-IR |
| 2.5.6.木质素基炭材料的石墨化程度 |
| 2.5.7.木质素基炭材料的微观形态 |
| 2.5.8.木质素炭的元素组成 |
| 2.5.9.木质素基炭材料的孔道结构 |
| 2.5.10.木质素基炭材料组成三电极体系的电化学性能 |
| 2.6.本章小结 |
| 3.漆酶酶解和炭化工艺对木质素磺酸钙基炭材料的影响 |
| 3.1.概述 |
| 3.2.实验部分 |
| 3.2.1.实验药品及仪器 |
| 3.2.2.实验所用主要仪器 |
| 3.3.实验内容 |
| 3.3.1.漆酶酶解木质素的制备 |
| 3.3.2.木质素基炭材料的制备 |
| 3.3.3.电极片的制备 |
| 3.4.表征与测试 |
| 3.5.结果与讨论 |
| 3.5.1.漆酶酶解对木质素及木质素基炭材料的影响 |
| 3.5.2.氢氧化钾对木质素基炭材料的影响 |
| 3.5.3.漆酶酶解对木质素基炭材料的电化学性能的影响 |
| 3.5.4.氢氧化钾对木质素基炭材料的电化学性能的影响 |
| 3.6.本章小结 |
| 4.发泡剂对制备木质素基炭材料的影响 |
| 4.1.概述 |
| 4.2.实验部分 |
| 4.2.1.实验药品及仪器 |
| 4.2.2.实验所用主要仪器 |
| 4.3.实验内容 |
| 4.3.1.碳酸氢钠/木质素磺酸钙木质素基炭材料的制备 |
| 4.3.2.偶氮二甲酰胺/木质素磺酸钙木质素基炭材料的制备 |
| 4.3.3.三聚氰胺焦磷酸盐/木质素磺酸钙木质素基炭材料的制备 |
| 4.3.4.电极片的制备 |
| 4.4.表征与测试 |
| 4.5.结果与讨论 |
| 4.5.1.无机型发泡剂碳酸氢钠对木质素基炭材料的影响 |
| 4.5.2.有机型发泡剂偶氮二甲酰胺对木质素基炭材料的影响 |
| 4.5.3.三聚氰胺焦磷酸盐对木质素基炭材料的影响 |
| 4.5.4.木质素基炭材料的电化学性能 |
| 4.6.本章小结 |
| 5.研究工作总结和展望 |
| 5.1.工作总结 |
| 5.2.展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（9）元素掺杂过渡金属（硼）磷酸盐的合成与催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 过渡金属(硼)磷酸盐材料 |
| 1.2.1 过渡金属(硼)磷酸盐材料的特点 |
| 1.2.2 过渡金属(硼)磷酸盐材料的制备 |
| 1.2.3 过渡金属(硼)磷酸盐材料的分类 |
| 1.3 过渡金属(硼)磷酸盐材料的应用 |
| 1.3.1 电催化水分解 |
| 1.3.2 可充电金属空气电池 |
| 1.3.3 超级电容器 |
| 1.3.4 光催化 |
| 1.4 提高过渡金属(硼)磷酸盐电催化性能的策略 |
| 1.4.1 元素掺杂 |
| 1.4.2 结构调控 |
| 1.5 本论文的立题依据以及研究内容 |
| 1.5.1 立题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 表征方法和电催化测试 |
| 2.1 催化剂的物理表征 |
| 2.1.1 X射线粉末衍射(XRD)分析 |
| 2.1.2 热重分析(TGA) |
| 2.1.3 全反射傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 |
| 2.1.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.1.5 比表面积(BET)与孔径分布(BJH)分析 |
| 2.1.6 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 2.1.7 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.1.8 元素分析仪(EA) |
| 2.1.9 电子顺磁共振光谱仪(EPR) |
| 2.1.10 电感耦合全谱等离子体发射光谱分析(ICP) |
| 2.1.11 气相色谱仪(GC) |
| 2.2 催化剂的电化学性能表征 |
| 2.2.1 电解水析氧性能(OER) |
| 2.2.2 电解水氧还原性能(ORR) |
| 2.2.3 锌空气电池性能 |
| 2.2.4 超级电容器性能 |
| 第三章 金属阳离子(Fe、Ni、Zn)掺杂的三维硼磷酸钴材料的制备及其电催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品及试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验样品合成 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料表征 |
| 3.3.2 电催化OER性能研究 |
| 3.3.3 电催化之后的材料表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 二维无定形氮掺杂钴铁磷酸盐微片的制备及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品及试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验样品合成 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料表征 |
| 4.3.2 电催化OER性能研究 |
| 4.3.3 电催化之后的材料表征 |
| 4.3.4 电催化ORR性能 |
| 4.3.5 锌空气电池性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 N,F元素共掺杂的含氧空位的介孔磷酸钴材料的制备及其电催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验药品及试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 实验样品合成 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料表征 |
| 5.3.2 电催化OER性能研究 |
| 5.3.3 电催化之后的材料表征 |
| 5.3.4 超级电容器性能表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文主要结论与展望 |
| 全文主要结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）基于聚苯并咪唑和聚芳醚酮阴离子交换膜的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 燃料电池 |
| 1.2 质子交换膜 |
| 1.2.1 聚苯乙烯基质子交换膜 |
| 1.2.2 聚芳醚类质子交换膜 |
| 1.2.3 聚酰铵和聚酰亚铵类质子交换膜 |
| 1.2.4 质子交换膜的优势和局限性 |
| 1.3 阴离子交换膜 |
| 1.3.1 基于Nafion制备的阴离子交换膜 |
| 1.3.2 基于部分含氟或无氟烯烃聚合物制备的阴离子交换膜 |
| 1.3.3 聚芳醚类聚合物的阴离子交换膜 |
| 1.3.4 基于微孔聚合物的阴离子交换膜 |
| 1.3.5 基于聚离子液体的阴离子交换膜 |
| 1.3.6 基于聚芳基哌啶聚合物的阴离子交换膜 |
| 1.3.7 基于聚苯并咪唑的阴离子交换膜 |
| 1.4 阴离子交换膜面临的问题 |
| 1.5 阴离子交换膜的改性方法 |
| 1.5.1 优化阳离子官能团的稳定性 |
| 1.5.2 优化聚合物主链的稳定性 |
| 1.5.3 优化微观相分离结构提高离子传导率 |
| 1.6 本论文的设计思想与主要内容 |
| 第2章 阴离子交换膜的表征及性能测试 |
| 2.1 阴离子交换膜的结构表征 |
| 2.2 阴离子交换膜的性能测试 |
| 第3章 聚苯并咪唑/磷钨酸-离子液体复合型阴离子交换膜的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与试剂 |
| 3.2.2 聚苯并咪唑的合成,无机-有机填料的制备 |
| 3.2.3 制备聚苯并咪唑/磷钨酸-离子液体复合型阴离子交换膜 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 聚苯并咪唑的核磁表征 |
| 3.3.2 磷钨酸-离子液体(PWA-IL)及复合膜的红外表征 |
| 3.3.3 磷钨酸-离子液体(PWA-IL)的微观形貌 |
| 3.3.4 聚苯并咪唑/磷钨酸-离子液体复合膜的微观形貌 |
| 3.3.5 聚苯并咪唑/磷钨酸-离子液体复合膜的热稳定性 |
| 3.3.6 聚苯并咪唑/磷钨酸-离子液体复合膜的氧化稳定性 |
| 3.3.7 聚苯并咪唑/磷钨酸-离子液体复合膜的力学性能 |
| 3.3.8 聚苯并咪唑/磷钨酸-离子液体复合膜的离子交换容量 |
| 3.3.9 聚苯并咪唑/磷钨酸-离子液体复合膜的OH~-离子传导率 |
| 3.4 小节 |
| 第4章 聚苯并咪唑/季铵-二茂铁复合型阴离子交换膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与试剂 |
| 4.2.2 羟基聚苯并咪唑的合成 |
| 4.2.3 二茂铁前驱体的制备 |
| 4.2.4 聚苯并咪唑/季铵-二茂铁复合型阴离子交换膜 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 羟基聚苯并咪唑和二茂铁前驱体的制备 |
| 4.3.2 聚苯并咪唑/季铵-二茂铁复合膜的溶解性 |
| 4.3.3 聚苯并咪唑/季铵-二茂铁复合膜的红外表征 |
| 4.3.4 季铵-二茂铁前驱体的自聚集 |
| 4.3.5 聚苯并咪唑/季铵-二茂铁复合膜的微观形貌 |
| 4.3.6 聚苯并咪唑/季铵-二茂铁复合膜的氧化稳定性 |
| 4.3.7 聚苯并咪唑/季铵-二茂铁复合膜的亲水性 |
| 4.3.8 聚苯并咪唑/季铵-二茂铁复合膜的热稳定性 |
| 4.3.9 聚苯并咪唑/季铵-二茂铁复合膜的力学性能 |
| 4.3.10 聚苯并咪唑/季铵-二茂铁复合膜的OH~-离子传导率 |
| 4.4 小节 |
| 第5章 聚芳醚酮/聚离子液体交联型阴离子交换膜的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料与试剂 |
| 5.2.2 四甲基型聚芳醚酮(TMPAEK)的合成 |
| 5.2.3 咪唑基离子液体(IL)的合成 |
| 5.2.4 四甲基型聚芳醚酮的溴代反应 |
| 5.2.5 咪唑基聚合离子液体(PIL)的合成 |
| 5.2.6 聚芳醚酮/聚离子液体交联膜的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 聚芳醚酮/聚离子液体交联膜的制备及结构表征 |
| 5.3.2 聚芳醚酮/聚离子液体交联膜的溶胶-凝胶测试 |
| 5.3.3 聚芳醚酮/聚离子液体交联膜的表面润湿性 |
| 5.3.4 聚芳醚酮/聚离子液体交联膜的特异性溶胀 |
| 5.3.5 聚芳醚酮/聚离子液体交联膜的微观形貌 |
| 5.3.6 聚芳醚酮/聚离子液体交联膜的氢氧根离子传导率 |
| 5.3.7 聚芳醚酮/聚离子液体交联膜的热稳定性 |
| 5.3.8 聚芳醚酮/聚离子液体交联膜的力学性能 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
四、聚磷酸铵基新型固体电解质及其在燃料电池中的应用（论文参考文献）
- [1]紫外光固化氟化聚磷腈涂层的制备及其在电绝缘与尼龙织物上的应用探究[D]. 刘海川. 北京化工大学, 2021
- [2]交联型支化聚苯并咪唑类高温质子交换膜的制备及性能研究[D]. 王燕. 山东理工大学, 2021
- [3]基于四噻吩并噻咯有机光电材料的合成及其性能研究[D]. 陈强. 淮阴工学院, 2021
- [4]基于晶态多孔材料的离子传导性能研究[D]. 武珍珍. 山西大学, 2021(01)
- [5]基于o-二胺为构筑单元的共价有机框架材料的合成及其作为锂离子电池负极的性能研究[D]. 任思远. 吉林大学, 2021(01)
- [6]中国洗涤技术发展研究 ——以中国日用化学工业研究院为中心[D]. 王鹏飞. 山西大学, 2021(01)
- [7]石墨烯基碳材料改性隔膜的制备及其在锂硫电池中的应用[D]. 陈锋. 太原理工大学, 2021(01)
- [8]木质素基生物炭材料的制备及其在超级电容器电极材料中的应用[D]. 赵玉绮. 常州大学, 2021(01)
- [9]元素掺杂过渡金属（硼）磷酸盐的合成与催化性能研究[D]. 潘冬生. 江南大学, 2021(01)
- [10]基于聚苯并咪唑和聚芳醚酮阴离子交换膜的制备及其性能研究[D]. 李金晟. 长春工业大学, 2020(01)