雙核酞菁類配合物的設(shè)計合成及其對鋰-亞硫酰氯電池催化性能的研究.pdf

1、本論文設(shè)計合成了6系列30個雙核過渡金屬酞菁配合物，研究了它們對鋰/亞硫酚氯(Li/SOCl2)電池放電性能的影響。 采用固相熔融法合成了雙核金屬酞菁配合物M2Pc2、M2Pc2Hc、M2Nc2；用微波法合成了雙核金屬酞菁配合物M2Pc2C、M2Pc2HcC、M2Pc2HnC(M=Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ))，對所有配合物進(jìn)行了元素分析、紅外光譜、紫外光譜表征，對部分配合物進(jìn)行了熱分析。

2、測試了雙核金屬酞菁配合物對Li/SOCl2電池的放電電壓、放電時間及電池容量等方面的性能，分析了雙核金屬酞菁的取代基與中心金屬離子對電池性能的影響。發(fā)現(xiàn)同系列酞菁配合物催化活性的高低與中心金屬離子順序為：Fe2+＞Co2+＞Mn2+＞Ni2+＞Cu2+。原因是含Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)的酞菁類配合物通過協(xié)同作用，其氧化還原反應(yīng)既與金屬離子有關(guān)，又與酞菁環(huán)有關(guān)；而含Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的酞菁類化合物發(fā)生歧化反應(yīng)，氧化還原過程發(fā)

3、生在酞菁環(huán)上。通過循環(huán)伏安法證實了雙核金屬酞菁配合物的催化反應(yīng)特征。 本論文將含有同種金屬離子的單核與雙核酞菁配合物對Li/SOCl2電池催化性能做了比較，發(fā)現(xiàn)雙核酞菁配合物的催化活性高于單核酞菁配合物，這是由于雙核酞菁配合物共軛體系增大后，有利于電子轉(zhuǎn)移，提高了對電池的催化性能。 本研究工作從配體與中心離子對SOCl2的催化還原進(jìn)行了系統(tǒng)分析，完善了雙核酞菁配合物對鋰/亞硫酰氯電池正極的催化機理：M2Pc2及其衍生物對