酞菁配合物的合成及其對(duì)鋰-亞硫酰氯電池催化性能研究.pdf

1、本論文合成了一系列過渡金屬酞菁配合物及四吡啶并卟啉配合物，研究了其對(duì)鋰/亞硫酰氯電池的催化性能。 1．用溶劑法合成了過渡金屬酞菁配合物MPc(M=Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)及Cu(Ⅱ))及四乙酰胺基酞菁配合物、四乙酸基酞菁配合物及八乙酸酞菁鈷、混乙酸酞菁鈷共催化劑、四乙酸乙酯酞菁鈷，對(duì)它們進(jìn)行了紅外和元素分析，對(duì)部分配合物進(jìn)行了熱分析。 2．用微波輻射法合成了四吡啶并卟啉配合物(M=Mn(

2、Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、 Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ))、四乙酰胺基酞菁配合物MTcaPcCl<,x>(M=Ru(Ⅲ)、Rh(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)、Ag(Ⅰ))及四磺酸酞菁配合物MPcTs(M=Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)及Mn(Ⅱ))，對(duì)它們進(jìn)行了紅外和元素分析。用微波輻射法合成配合物，可減少反應(yīng)時(shí)間，降低能耗，利于環(huán)保。 3．對(duì)合成的31種酞菁配合物和5種四吡啶并卟啉配合物作為鋰/亞硫酰氯電池正極催

3、化劑，研究了其對(duì)電池、放電時(shí)間及電池容量等的影響，分析了配體、配體取代基及中心金屬離子對(duì)電池催化性能的影響。當(dāng)配體或中心離子易于擴(kuò)大酞菁環(huán)(或四吡啶并卟啉環(huán))共軛效應(yīng)時(shí)，有利于催化。酞菁配合物及四吡啶并卟啉配合物可提高Li/SOCl<,2>電池電壓0.05～0.25V (Co(Ⅱ)PcTea 除外)。對(duì)電池容量的影響比較復(fù)雜，可提高電池實(shí)際容量.～125％。MPc、MPcTca、MPcTc中，中心離子為Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)

4、、Ni(Ⅱ)催化活性較好，而Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)基本無催化活性，MPcTs中，中心離子為Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)催化活性好，而Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)有催化活性，但較差；MPTp中，中心離子為Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的配合物都具有優(yōu)良的催化活性。 4．完善了酞菁配合物及四吡啶并卟啉配合物對(duì)鋰/亞硫酰氯電池正極的催化機(jī)理。MPc及其衍生物對(duì)Li/SOCl<,2>電池的正極催化