元素百科为您介绍韩国成功开发锂硫电池电极新材料。近期，韩国科学技术院(KAIST)新材料工程学系金都京(音译)教授团队开发了一种全新的锂-硫二次电池电极材料，可以抓取碳素纤维之间的硫，这类似于毛细管对水的吸收现象。此次研究是EEWS研究中心的气候变化研究核心业务，也是韩国研究财团的中坚研究支持业务。这种锂-硫电池具有低重量和高容量的优点，有望实现商用化，这一研究成果已经刊登于国际学术杂志《NanoLetter》2018年的第18期。 近年来，随着电动汽车和大容量能源储存系统(ESS)需求的迅猛增长，能量密度更高的二次电池开发也势在必行。锂-硫电池作为第二代高容量锂离子电池备受瞩目，从理论上讲，与锂离子电池相比，能量密度高出了约6倍以上。不过，硫的电导率较低，在充电和放电的过程中也会发生体积变化，锂的多硫化物中间相作为电解质熔化而排出，这阻碍了锂-硫电池的商用化。为了解决这一问题，将多孔碳粉末包裹硫，由此提高了导电率，减小了体积变化，从而阻止了多硫化物的熔化，这就是硫-碳电极的开发目标。不过，这样球形的零维碳粉末在粒子间会生成无数个接触电阻，也会使得包裹硫的过程变得更为困难，必须采用高分子粘合剂进行粒子间的连接。为了克服现有碳材料的缺点，研究团队通过电喷射制作出大量的一维形态的碳纤维，固体硫粉末被泥浆(固体和液体混合物或细微固体粒子在水中的悬浊液)打湿后干燥，从而开发出接触电阻大幅减少的硫-碳电极。研究团队通过扫描电镜(SEM)进行观察，发现固态硫通过电化学反应变成了液态锂多硫化物的中间产物，这与纸张对水的吸收非常类似，这些碳纤维粒子之间实现了连接，在充电和放电过程中都可以保持这种状态，也不会发生熔化。因此，在没有包裹硫的情况下，碳纤维粒子之间也实现了有效闭合。现有的研究成果中，单位面积的硫含量仅在2mg/cm2以下，而此次研究的单位面积的硫含量超过了10mg/cm2，单位面积容量达到了7mAh/cm2，远高于现有锂离子电池单位面积容量1~3mAh/cm2的水平。与现有的电极制造方式完全不同，在金属蓄电体上涂上电极物质，电极的结构发生了明显变化，此举将有利于拓宽未来锂离子电池的研究范围。这项研究成果标志着高容量锂-硫电池的开发又迈进了一步，未来还有望应用于电动汽车和无人飞机。

元素百科为您介绍丁内酯的制备方法以及用途。丁内酯是一种无色油状液体，能与水混溶，溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙醚和苯。能随水蒸气挥发并可在热碱溶液中分解，有芳香气味。 丁内酯的制备方法工业上，1，4-丁内酯的合成主要通过4-羟基丁酸自身的酯化得到。顺酐加氢法该法是70年代发展的先进工艺，用一段加氢反应，能以任意比例生产四氢呋喃和γ-丁内酯，通常的比例是四氯呋喃：γ-丁内酯=3-4：1。生产企业较多，但规模小，平均300t/a。该法产能占国内总产能的30%。1,4-丁二醇脱氢法反应器为列管式，装填片状的铜催化剂（以氧化锌为载体）。反应温度控制在230-240℃。反应产物粗γ-丁内酯经减压蒸馏而得成品，收率77%以上。1,4-丁二醇催化是以1，4-丁二醇为原料，先预热，与氢气在铜催化剂存在下反应，温度控制在230～240℃，得到γ-丁内酯粗品，经减压蒸馏而得产品。丁二酸酐加氢脱水目前已用顺酐法经加氢而得丁二酸酐，再进一步加氢脱水得产品。烯丙醇法以芳烃为溶剂、铑络合物为催化剂，将烯丙醇、原料气（H2+CO)醛化，以骨架镍催化加氢得1,4-丁二醇，进而制得γ-丁内酯，联产四氢呋喃。丁内酯的用途1,4-丁内酯作为香料、医药中间体应用广泛。作为一种高沸点溶剂，溶解性强，电性能及稳定性好，使用安全。作为一种质子型强力溶剂，可溶解大多数低分子聚合物及部份高分子聚合物，可用作电池电解质，以代替强腐蚀性酸液。在聚合反应中可做为载体并参加聚合反应。可用于吡咯烷酮、丁酸、琥珀酸、去漆药水等，在医药、香料等精细化学品合成方面应用很广。也常用作树脂的溶剂，是高安全性/低毒环保型溶剂。在聚氨酯领域，可用作聚氨酯的粘度改性剂（活性稀释剂）、以及聚氨酯和氨基涂料体系的固化剂。

元素百科为您介绍二丙酮醇的合成方法以及用途。二丙酮醇是由丙酮制造亚异丙基丙酮；甲基异丁基酮；甲基异丁基甲醇及己二醇；佛尔酮；异佛尔酮过程中的中间体二丙酮醇可用以制取金属清洁剂；木材防腐剂；照相软片和药物的防腐剂；抗冻剂；液压油溶剂；萃取剂和纤维整理剂等。二丙酮醇广泛用作静电喷漆；赛璐珞；硝化纤维；脂肪；油脂；蜡和树脂等的溶剂。 二丙酮醇合成方法1.由丙酮在碱性条件下经缩合而得。每吨产品消耗丙酮1250kg。将丙酮于10-20℃下在一段或多段催化剂床层中进行缩合反应。一段催化剂需保持较低的进口温度；多段催化剂床中间因设有内冷却器，进口温度可适当提高，应有足够的停留时间。催化剂为碱性物质，实验室中使用氢氧化钡，工业生产中采用氢氧化钙、氢氧化钠或阴离子交换树脂。反应转化率一般在50%以下，反应产物是丙酮、二丙酮醇和微量催化剂的混合物。产物先用弱有机酸中和至PH值4-5，然后减压精馏，在塔顶回收丙酮供循环使用，塔底为二丙酮醇，可直接作为成品。如再经减压精馏可获得较纯的产品。对于小批量生产时，可将三个或四个装有氢氧化钡的反应柱安装在50L的搪玻璃反应釜上，在反应柱顶部有回流冷凝器。将32L工业丙酮及沸石加入锅中，进行回流约100-120h即得粗品。粗品回收丙酮后，分馏回收84℃（1.333KPa）的馏分即为成品。也可采用连续反应装置，以丙酮为原料非均相催化合成DA的新方法，具体工艺如下：在反应器中装入一定量的催化剂强碱性阴离子交换树脂，从加料管将丙酮注入反应系统，充满反应器后溢流至蒸馏釜，釜液位以1/2为宜。控制不同的反应床温度和蒸馏温度，在反应系统平衡后，按一定速率连续出料和进料。末反应的丙酮不断地从蒸馏釜内蒸出，经冷凝后进入反应器与新进料的丙酮一起重新反应。这样，反应床能控制最佳反应温度之外，还始终保持较高的反应物浓度。产品经蒸馏釜富集后经出料管排出系统。工艺条件为：反应床温度50-55℃，进料速度0.50L/h，蒸馏釜沸腾温度65-75℃。釜液中含DA为25%-60%。精制方法：用无水硫酸钙干燥后，于2.6664kPa压力下减压分馏。二丙酮醇的用途1.二丙酮醇是由丙酮制造亚异丙基丙酮、甲基异丁基酮、甲基异丁基甲醇及己二醇、佛尔酮、异佛尔酮过程中的中间体，二丙酮醇可用以制取金属清洁剂、木材防腐剂、照相软片和药物的防腐剂、抗冻剂、液压油溶剂，萃取剂和纤维整理剂等。二丙酮醇广泛用作静电喷漆、赛璐珞、硝化纤维、脂肪、油脂、蜡和树脂等的溶剂。双丙酮醇为高沸点有机溶剂。黏度低，温度对黏度的影响小。用作纤维素酯漆、印刷油墨、合成树脂涂料等的溶剂和脱漆剂。2.广泛用作树脂、静电喷漆、赛璐珞、硝基纤维、脂肪、油脂和蜡等的溶剂。也用于制取金属清洁剂、木材防腐剂、照相软片和药物的防腐剂、抗冻剂、液压油溶剂、萃取剂和纤维整理剂等。也是一种有机合成中间体。3.化妆品溶剂,主要用作指甲油等化妆品的高沸点溶剂。通常与低沸点溶剂和中沸点溶剂配制成混合溶剂使用,以获得适宜的挥发速度和黏度。