界面稳定性

摘要： 水凝胶电解质基锌离子电池因其高安全性、机械柔韧性和电极与电解质界面稳定性而成为柔性可穿戴设备的研究热点之一。然而,传统的水凝胶电解质在低温环境下离子电导率大幅下降甚至被冻结,严重限制了柔性锌离子电池的实际应用价值,并容易引发安全问题。迄今为止,抑制水凝胶冻结主要有两种策略:使用有机添加剂或高浓度盐。有机添加剂可与水分子形成新的氢键以达到超低凝固点.

摘要： 纳米铝热剂是一类应用广泛的含能复合材料,系统研究其界面结构与性能的关系,对制备性能更优的新型铝热剂有重要指导意义。采用周期性密度泛函理论方法研究了Fe_(2)O_(3)(104)和Fe_(2)O_(3)(110)表面的结构、表面能以及由它们与Al(111)表面构成的Al/Fe_(2)O_(3)界面(AFS1、AFS2、AFS3、AFS4和AFS5)的结构、黏附功和键合特征。结果表明,Fe_(2)O_(3)(104)和Fe_(2)O_(3)(110)的O原子暴露表面更稳定,它们与Al(111)构成的界面AFS1和AFS5在所研究的5种界面中也最稳定,分别具有最大的黏附功(3.92 J·m^(-2)和3.02 J·m^(-2)),且AFS1比AFS5更稳定。在这两种最稳定的界面中,Al原子都是堆积在Fe_(2)O_(3)表面O原子的顶位,界面键合主要是通过Al‑O离子键作用。

摘要： 由于具有较好的安全性和高理论容量,以固态电解质来代替液态电解液的固态锂金属电池研发备受关注,因而固态电解质的开发也显得尤为重要。近期云南大学材料与能源学院郭洪教授团队在新型固态锂金属有机电池研发上取得了最新进展,国际期刊《碳能源》发表了相关研究成果。以往的研究、生产主要集中在硫化物、卤化物、氧化物等无机类电解质,然而这些固态电解质存在刚性及对空气敏感等缺点,影响电池的界面稳定性和循环与倍率性能。近年来,有机聚合物电解质具有柔性易成膜等优势而逐渐引起重视,而共价有机框架材料是一类比较具有应用前景的单离子固态电解质的载体,但需要研究者深入研究活性位点数量和骨架结构对锂离子电导率、迁移数及电池性能的影响规律。基于目前的研究现状以及面临的问题,并结合此前的研究基础,郭洪教授团队设计并制备出3种羧酸锂调控的共价有机框架单锂离子导体材料。

摘要： 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算和分析Ag(111)/Al(111)界面体系的能量与电子结构,讨论Ag中加入的Be、Mg、Al、Ca、Ni、Sn合金化元素对Ag/Al界面性质的影响.结果表明:Ni原子倾向于界面处的取代位置,而Be、Mg原子倾向于靠近界面处的取代位置,Al、Ca、Sn原子倾向于远离界面处的取代位置;合金元素Be、Mg、Al、Ca、Ni、Sn的加入均会使Ag/Al界面的稳定性降低,其中Ca元素的影响程度最大,分离功降低到0.923 J/m^(2),界面能增至0.703 J/m^(2);通过电子结构计算结果分析认为,导致界面稳定性下降的主要原因应是合金化元素的加入使界面间形成的Ag-Al共价键强度降低引起.

摘要： 固态电池以其高安全性和高能量密度而备受关注.石榴石型固体电解质(LLZO)由于具有较高的离子导电性和对锂金属的稳定性,在固态电池中具有应用前景,但陶瓷与锂金属较差的界面接触会导致高的界面阻抗和可能形成的枝晶穿透.我们利用LLZO表层独特的H+/Li+交换反应,提出了一种简便有效的金属盐类水溶液诱发策略,在电解质表面原位构建ZnO亲锂层,界面处LiZn合金化实现紧密连续的接触.引入改性层后,界面阻抗可显著降低至约10 Ω?cm2,对称电池能够在0.1 mA?cm-2的电流密度下实现长达1000 h的长循环稳定性.匹配正极LiFeP04(LFP)或LiNi0.5Coa2Mn0.3O2(NCM523)的准固态电池在室温下能够稳定循环100次以上.

摘要： 我校化学化工学院裴晓燕博士2020年获批国家自然科学基金青年项目:离子液体功能化MOF稳定的CO2响应Pickering乳液的微结构和相行为调控.项目编号:22003055.Pickering乳液是以固体颗粒作为乳化剂稳定的乳液体系,具有泡沫少、毒性低、界面稳定性强等优势,已经在界面催化、材料科学、化妆品等领域展现出了良好的应用前景.在许多应用过程中,人们通常要求Pickering乳液具备优异且可控的乳化和破乳能力.例如,在沥青乳化和食品储存等领域,保持乳液的长期稳定性是至关重要的.

摘要： 甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)和热塑性聚氨酯(TPU)共混是开发高强度和具有化学稳定性生物医用弹性体的有效途径。然而,MVQ相和TPU相彼此不相容,且界面粘合极弱。为提高这两相的粘合力,北京化工大学田明团队将聚二甲基硅氧烷(PDMS)和TPU分子链分别接枝到二氧化硅(SiO_(2))@聚二乙烯基苯(PDVB)粒子的两侧,合成了两亲性杂化粒子(PU-SiO_(2)@PDVB-PDMS),形成了具有两亲性刷的Janus粒子增容剂,该增容剂可以通过界面上相似的分子链缠结来提高界面附着力。与传统的聚二甲基硅氧烷-聚丁二烯-聚氨酯三嵌段共聚物增容剂相比,用这种Janus粒子增容的MVQ/TPU共混物优化了相尺寸和界面稳定性,即使在180°C下退火后也非常稳定,仅添加1%(质量分数)的增容剂,分散相的平均尺寸急剧减小约3.5倍。与MVQ/TPU共混物相比,含PU-SiO_(2)@PDVB-PDMS的MVQ/TPU共混物的伸长率从487%显著提高到644%。这种两亲性的杂化Janus粒子将为实现MVQ与其它不相容聚合物的共混开辟了新的可能性。

摘要： 锂硫电池由于具有高的理论比能量引起了广泛关注,然而传统液态锂硫电池由于多硫化物的“穿梭效应”以及安全问题而限制了其应用,全固态锂硫电池可显著提高电池安全性能并有望解决多硫化物的穿梭问题.本文采用传统的溶液浇铸法制备了具有不同的[EO]/[Li+]的PEO-LiTFSI聚合物电解质,并将其应用于锂硫电池.研究发现,虽然[EO]/[Li+]=8的聚合物电解质具有更高的离子电导率,但是[EO]/[Li+]=20的电解质与金属锂负极间的界面阻抗更低,界面稳定性更好.Li|PEO-LiTFSI([EO]/[Li+]=20)|Li对称电池在60°C,电流密度为0.1 mA·cm-2时可稳定循环超过300h,而Li|PEO-LiTFSI ([EO]/[Li+]=8)|Li对称电池循环75 h就出现了短路现象.基于PEO-LiTFSI([EO]/[Li+]=20)电解质的锂硫电池首圈放电比容量为934mAh·g-1,循环16圈后放电比容量为917mAh·g-1以上.而基于PEO-LiTFSI([EO]/[Li+]=8)电解质的锂硫电池,由于与锂负极较低的界面稳定性不能够正常循环,首圈就出现了严重过充现象.

摘要： 采用Martin动力学离散模型计算了一维情况下理想二元系纳米多层薄膜的浓度-深度分布,研究了扩散非对称性系数m'对多层薄膜界面稳定性的影响.计算结果表明:随着扩散非对称性系数m'逐渐减小,多层薄膜发生了互扩散,界面的浓度梯度逐渐减小,但是多层薄膜界面在扩散过程中逐渐由宽化变为平直.m'=0时,初始平直的界面随退火时间逐渐宽化.m'=-6时,初始平直的界面在扩散过程中保持平直,仅有一个原子层的宽度,并逐渐向一侧移动.m'=-2.5时多层薄膜界面的变化介于两者之间.界面由宽化向平直转变是由A、B两组元间相互作用力不同导致各自的扩散系数存在差异从而造成界面上两组元的扩散通量不同引起的。

摘要： 借助CFD软件FLUENT6.0,利用VOF方法对环空内水泥浆顶替进行了数值模拟.首先模拟了长10m,内外径直径0.112m、0.089m的垂直环空区域中的水对油的顶替过程,得到的结果与实验得到的顶替界面稳定性相吻合.然后对非牛顿流体在长8m,内外径直径0.19、0.24m的垂直环空区域中进行数值模拟,在不同流态、不同流动雷诺数和不同环空无量纲偏心度条件下的顶替进行了计算,得到了速度及偏心度等对顶替效率以及界面稳定性的影响规律.分析认为降低套管偏心度、湍流顶替或低速下的层流顶替有助于界面稳定和提高顶替效率.

摘要： 为了研究铜铝复合板的电学性能及工作时的稳定性,对铜铝复合母线排的电学性能进行了测试分析,采用扫描电子显微镜、能谱分析仪和XRD测试仪对导电工况条件复合界面的微观形貌及生成物进行了观察和测试.实验结果表明:铜铝复合板的电阻率接近纯铜而明显优于纯铝.铜铝复合板在导电服役温度时,其复合界面在32小时内界面厚度明显增加,而在128小时趋于稳定,表明复合板作为导电材料使用时其界面稳定,满足导电材料使用要求.

摘要： 金属锂在金属中质量最轻,理论比容量高达3860mAhvg-l(10倍于商业石墨负极),即使利用率只有25％,比容量也高达960mAh?g-1,且金属锂负极电位低(-3.04V vs.NHE),是新一代高比能量二次电池的重要负极材料.在上个世纪70年代,金属锂负极就被用于一次电池,但是由于金属锂负极在电池中存在的枝晶生长、死锂,及可能导致的安全问题一直没有解决,阻碍了锂电池的应用.本文在金属锂(或金属铜集流体)表面非原位蒸镀一层厚度约为2μm的LiPON固体电解质膜，作为修饰层，在常规液态电解液电池中，研究其界面稳定性及对金属锂溶解/沉积的作用。

摘要： 本研究研究了引入双功能硅烷偶联剂N-β(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅(TSD)后,二甲基硅氧烷(PDMS)分离层和聚醚砜(PES)支撑层界面稳定性能的提高.偶联剂TSD在PDMS分离层成膜过程中起到交联PDMS高分子链的作用,并可以将PDMS高分子链很好的固定于PES基膜上.此外,TSD的引入使PDMS活性分离层的亲水性增加,从而增大复合膜活性分离层和基膜之间结合力.与之前所用的γ-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)相比,TSD的引入更强的提高了分离层和基膜的界面结合力.用能谱仪(EDS)检测复合膜的化学结构并用采用分子模拟考察了复合膜界面处的相互作用.采用正电子湮没寿命图谱(PALS)研究表观自由体积和渗透通量的关系.采用辛烷/噻吩混合物模拟汽油组成研究复合膜的溶胀稳定性和TSD用量对复合膜脱硫性能的影响.研究发现TSD的引入极大程度增加了膜的抗溶胀性能和使用稳定性.当TSD质量含量为0.1时,复合膜的综合渗透蒸发性能最高.306K时,膜对噻吩浓度为1300ppm的噻吩/正辛烷混合液的渗透通量为11.43kg/(m2 ·h),富集因子为3.36.

摘要： 研究了温度场和浓度场耦合作用对水蒸气微细观传递过程的影响;应用界面稳定性理论分析结霜微细过程的各种界面演变现象;从分子动力学角度研究了霜晶表面温度和水蒸气分压力对霜晶生长速率的影响;建立了霜晶生长速率与霜晶表面温度和蒸汽分压力的数学模型,计算结果表明,随着霜晶温度的降低和蒸汽分压力的增大,霜晶生长速率增大,这与实验结果是一致的。

摘要： 设计制备了透紫外隔热的TiO2复合金属纳米多层膜,该膜系可以获得从近紫外到可见光波段高的透射率,同时实现了对红外的反射隔热效应.综合考虑贵金属Ag与TiO2的界面湿润性与界面粗糙度对于光的散射效应,设计了可以提高多层膜热稳定性的超薄过渡层,研究表明在TiO2与Ag膜之间加镀一层2～3nm的Ti层可以有效地提高多层膜的热稳定性.AES分析表明,在热处理过程中Ti层发生了不完全氧化而Ag膜则保持金属态不被氧化.AFM观测表明过渡层改善了Ag膜的表面质量缓解了热处理过程中的结块现象.

摘要： 共晶系合金在金属材料中应用非常广泛.然而,对该类合金实际凝固中出现的种种异常组织形态和偏离平衡相图的各类现象,不少人感到困惑,难以有效地在技术上进行控制.本文从共晶生长界面形态的失稳和共晶共生区两个方面探讨共晶体与枝晶相的竞争生长,介绍并分析共晶系合金凝固中相关异常现象的基本原理和形成规律。文中相关认知较大程度地突破了国内以往教科书相应内容体系,冀望对读者重新认识共晶系合金凝固并有效控制其组织有所帮助.

摘要： 共晶系合金在金属材料中应用非常广泛.然而,对该类合金实际凝固中出现的种种异常组织形态和偏离平衡相图的各类现象,不少人感到困惑,难以有效地在技术上进行控制.本文从共晶生长界面形态的失稳和共晶共生区两个方面探讨共晶体与枝晶相的竞争生长,介绍并分析共晶系合金凝固中相关异常现象的基本原理和形成规律。文中相关认知较大程度地突破了国内以往教科书相应内容体系,冀望对读者重新认识共晶系合金凝固并有效控制其组织有所帮助.

摘要： 共晶系合金在金属材料中应用非常广泛.然而,对该类合金实际凝固中出现的种种异常组织形态和偏离平衡相图的各类现象,不少人感到困惑,难以有效地在技术上进行控制.本文从共晶生长界面形态的失稳和共晶共生区两个方面探讨共晶体与枝晶相的竞争生长,介绍并分析共晶系合金凝固中相关异常现象的基本原理和形成规律。文中相关认知较大程度地突破了国内以往教科书相应内容体系,冀望对读者重新认识共晶系合金凝固并有效控制其组织有所帮助.

摘要： [课题]本发明提供不改变LiPF6的结构而提高热稳定性、使含有LiPF6的溶液稳定化的方法，热稳定性提高的非水二次电池用电解液和热稳定性提高的非水二次电池。[解决手段]在含有LiPF6的溶液中存在相对于LiPF6以摩尔比计为0.001~2倍量的以下列通式(I)表示的磷酸酯氨化物：式中，m表示1或2的整数，R1、R2表示碳原子数为1~6的分支或直链的烷基和/或具有不饱和键的烃基；其中，R1和R2可具有选自烷氧基、氨基、烷硫基、饱和杂环基、不饱和杂环基和氟原子的取代基，R1与R2可相互键合而形成5~8元环的环状结构；R3表示碳原子数为1~6的分支或直链的烷基，或碳原子数为1~6的分支或直链的含氟烷基。

摘要： 叙述了基于负载在氧化铝上的钴的费托催化前体的制备方法，所述氧化铝任选地含有多达10wt％的二氧化硅，所述方法包括：a)用硅化合物处理氧化铝，所述硅化合物选自具有通式(I)Si(OR)4－nR’n的那些，其中n为1～3，其中，R’选自具有1～20个碳原子的伯烃基；其中，R选自具有1～6个碳原子的伯烃基；b)干燥并随后煅烧在步骤(a)结束时所得到的改性的载体，从而获得硅烷化载体；c)随后将钴沉积到在步骤(b)结束时所得到的硅烷化载体上；d)干燥并随后锻烧在步骤(c)结束时所得到的负载的钴，从而获得所述最终的催化前体；上述最终的催化前体中衍生自具有通式(I)的化合物的SiO2含量为4.5～10wt％。

摘要： 用于制造电化学电池的负电极的方法包括经由沉积过程将含氟聚合物涂覆到电活性材料的一个或多个表面区域。电活性材料可以选自由以下组成的组：锂金属、硅金属、含硅合金以及其组合。含氟聚合物与锂反应以在一个或多个表面区域上形成复合物表面层，该复合物表面层包括具有分布在其中的氟化锂颗粒的有机基质材料。还提供了包括这种负电极的电化学电池。

摘要： 本发明提供不改变LiPF6的结构而提高热稳定性、使含有LiPF6的溶液稳定化的方法，热稳定性提高的非水二次电池用电解液和热稳定性提高的非水二次电池。在含有LiPF6的溶液中存在相对于LiPF6以摩尔比计为0.001~2倍量的以下列通式(I)表示的磷酸酯氨化物：式中，m表示1或2的整数，R1、R2表示碳原子数为1~6的分支或直链的烷基和/或具有不饱和键的烃基；其中，R1和R2可具有选自烷氧基、氨基、烷硫基、饱和杂环基、不饱和杂环基和氟原子的取代基，R1与R2可相互键合而形成5~8元环的环状结构；R3表示碳原子数为1~6的分支或直链的烷基，或碳原子数为1~6的分支或直链的含氟烷基。

摘要： 一种含有含磷的酸和含磷的酸的酯、并可用于改善含有聚酯、共聚酯碳酸酯、聚碳酸酯及其混合物的聚合物的物理和化学性能的组合物，一种使用所述组合物处理所述聚合物的方法，以及含有所述聚合物和所述组合物的制品。

摘要： 本发明公开了一种显著提升钙钛矿太阳能电池湿度稳定性的界面修饰方法，对钙钛矿太阳能电池电子传输层表界面进行修饰改性，使用三(五氟苯基)硼(TPFPB)材料，在SnO2电子传输层上制备修饰层薄膜。通过测试表明，适量TPFPB修饰的钙钛矿太阳能电池，电子传输层和钙钛矿吸光层的界面接触以及钙钛矿薄膜形貌得到改善，钙钛矿晶粒尺寸和结晶度提高，表面缺陷被明显抑制，使得钙钛矿太阳能电池光电性能和湿度稳定性得到显著提升，同时电池的长期稳定性也得到改善。修饰后的一元钙钛矿太阳能电池器件光电转换效率(PCE)达到19.4％，在相对湿度为70±5％的大气环境中储存170小时后仍保持初始效率的73.9％以上，未封装器件在氮气环境下储存1000h后保持初始PCE的80％以上。

摘要： 本发明提供了一种提高钙钛矿太阳电池环境稳定性的界面修饰方法，包括如下步骤：清洗ITO导电玻璃基底；在ITO导电玻璃基底上制备SnO2电子传输层；配制钙钛矿前驱液；将钙钛矿前驱液通过旋涂法制备在电子传输层上，然后退火，制得钙钛矿吸光层；将十六烷基三甲基铵六氟磷酸盐溶解于异丙醇溶液，配制界面修饰剂前驱液；将界面修饰剂前驱液旋涂在钙钛矿薄膜表面，然后进行退火；在钙钛矿薄膜上制备空穴传输层；在空穴传输层上蒸镀电极。本发明通过引入拟卤素分子和具有超强疏水性的长链有机阳离子进行界面修饰，可有效降低钙钛矿薄膜的表面缺陷，提升薄膜表面疏水性，从而增强钙钛矿太阳电池的稳定性和效率。

摘要： 本发明涉及一种提高界面稳定性的固态电池及其制备方法，包括固态聚合物电解质膜、复合正极片以及复合负极片；所述复合多层电解质夹设在复合；所述固态聚合物电解质膜夹设在复合正极片和复合负极片之间；所述复合正极片由正极片和涂覆在正极片上的两层涂层组成；所述两层涂层为用作第一层的导电涂层和用作第二层的聚合物层；所述复合负极片由负极片和涂覆在负极片上的中间层组成。本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种提高界面稳定性的固态电池及其制备方法。

摘要： 本发明公开了一种提高金属型芯涂层界面稳定性的方法，属于金属防护涂层技术领域，主要目是解决氧化硅与高温合金的界面问题，具体包括以下步骤：第一步优化涂层和预氧化技术，减少氧化硅的生成，最大化惰性氧化膜中氧化铝的含量；第二步是利用高熔点金属涂层,高熔点金属涂层沉积在型芯惰性氧化膜的表面,利用氧化硅在真空、高温环境中与沉积金属元素发生化学反应和扩散,形成更加稳定界面类型,从而大幅提高界面的稳定性，涂层结构为金属间化合物层/惰性氧化层/金属涂层。本发明可用于精密铸造领域，用于空心叶片的生产。

摘要： 本发明属于油藏开采的技术领域，具体的涉及测试孔喉结构两相界面稳定性的微流控芯片及其制备方法。该微流控芯片上布设有流体流入通道A、流体流出通道B、盲端孔喉结构研究区域C以及连通孔喉结构研究区域D。所述微流控芯片具有多种孔喉结构特征，仅需一块芯片便能够充分反应实际储层岩石孔喉特征，利用高温高压微观可视化实验装置和高精度显微镜观测，实现精准、快捷地测试不同孔隙形状、孔隙尺寸及连通程度对复杂的相间作用及流体流动行为的影响。