MCFC的电解质基板制备及其影响因素

介绍了熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)的电解质基板新制备方法。利用高分散性的勃姆石和LiOH制备亚微米级的γ-LiAlO2粉末,用制备的γ-LiAlO2粉末和水溶性粘结剂羧甲基纤维素钠(CMC)等制备MCFC的电解质基板,并将制备的基板配合电极、电解质盐片组装为MCFC单电池,该电池最大电压可达到1.0V以上,最大放电电流可达到10A。分析了基板的孔径及孔隙率、γ-LiAlO2粉末粒径、基板浆料粘结剂和溶剂、浆料流延过程的环境条件对基板性能的影响,结果表明该方法制备的基板性能良好,能够满足MCFC的使用要求。     

脱模剂对晶硅太阳能电池正面银浆性能的影响

以二甲基硅油和改性二甲基硅油作为脱模剂,制备硅基太阳电池正面银浆,探讨两种不同脱模剂对银浆的流变、印刷、接触电阻等性能的影响.结果表明:添加脱模剂能有效提高浆料的印刷性能,壁面滑移速率提高;改性二甲基硅油相比二甲基硅油可降低浆料的黏度,提升印刷性能;但存在栅线过宽问题,将两者相结合可制备印刷性良好、栅线高宽比优、电性能良好的正面银浆.     

分散剂在钛酸锂制浆工艺中的应用

分析了KD-1分散剂在纳米级钛酸锂(Li4 Ti5 O12)负极材料制浆中的可行性.用循环伏安、充放电等测试研究了KD-1的电化学稳定性,研究了添加量及添加方式对浆料稳定性和流变性能的影响.KD-1可改善Li4 Ti5ol2浆料的稳定性及流变性能,添加量为0.1％～0.5％时,极片的电化学性能稳定.在加入粘结剂PVDF...     

基于PAA黏结剂的陶瓷浆料界面研究

聚丙烯酸(PAA)黏结剂作为一种常用的表面改性剂,在锂离子电池极片涂布过程中对极片边缘陶瓷浆料的界面性能起着重要的作用。本研究旨在探究PAA黏结剂对陶瓷浆料界面性能的改善效果。通过固相共混法,使用PAA替代传统聚偏氟乙烯(PVDF)黏结剂制备了陶瓷浆料,并对浆料流变特性及接触角进行测试。结果显示,相对于传统PVDF体系陶瓷浆料,接触角降低至22.7°,且浆料黏度回弹率≤10%,显著提升了陶瓷浆料的润湿性和稳定性,这使得陶瓷浆料更易涂布于基材表面,并与正极活性物质的融合区形成均匀的涂层。这些研究结果为PAA黏结剂在锂离子电池陶瓷浆料制备和应用中的设计和优化提供了重要的理论基础。     

钠硫电池用β″-Al2O3浆料的分散性研究

钠硫电池的核心部件为β″-Al2O3陶瓷,要得到性能稳定、组分均匀的β″-Al2O3陶瓷,其粉体质量至为重要。而高固含量、低黏度、粒度分布均匀、颗粒尺寸小的高分散浆料是制备β″-Al2O3粉体的关键。根据浆料的粒度分布和沉降,选择适合β″-Al2O3浆料的分散剂,并得出其最佳用量。在此基础上制备得到β″-Al2O3浆料黏度和粒度分别降至原来的1/200和1/3。喷雾干燥所得的粉体表面光滑,内部颗粒尺寸均匀,无大粒子存在。     

以PEG为模板剂和碳源制备Li4Ti5O12/C复合材料

采用聚乙二醇作为模板剂和碳源制备Li4Ti5O12/C复合材料。利用粉末X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等测试手段研究了模板剂的用量对材料结构和形貌的影响。不同PEG用量时,所制备的样品均为尖晶石型纯相结构,随着PEG用量的增加,材料颗粒粒径逐渐减小,形貌趋于类球形。在1.0～2.5 V的电压范围内测试了材料的恒流充放电性能及倍率循环性能,结果显示,模板剂的用量为8%时,制备的Li4Ti5O12/C复合材料具有最佳的电化学性能。0.2 C时充放电比容量分别是153.5 mAh/g和154.5 mAh/g,在5 C条件下循环40次,复合材料的容量保留率为95.2%。     

以Fe2O3为铁源制备LiFePO4/C及其电化学性能

以Fe2O3和LiH2PO4为原料,聚丙烯为还原剂和碳源,采用一步固相法制备了LiFePO4/C复合正极材料,研究了不同温度对合成材料电化学性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对合成材料进行了表征,通过恒电流充放电测试研究了材料的电化学性能。结果表明:于700℃下制备的LiFePO4/C复合材料在0.1、1、5C倍率下的首次放电比容量分别为160.4、143.0、108.3 mAh/g。在1 C和5 C经100次循环后,放电比容量分别为138.5 mAh/g和100.2 mAh/g,表现出良好的高倍率循环性能。     

基于LTCC技术的BaTiO_3-NiCuZn复合材料的研制

采用高纯度原材料,严格控制主配方和生产工艺,由固相反应法制备出高性能的低温烧结NiCuZn铁氧体材料,然后再与高介电钙钛矿(BaTiO3)混合低温烧结制得一类新型介电-铁磁复合材料.固定助溶剂Bi2O3比例2%,研究了铁电-铁磁含量对复合材料的电容、电感双性的影响,并将材料在生产线进行流延测试,表明流延效果良好.这种材料解决了介电与铁磁材料层低温共烧兼容的问题.     

PVDF-PMMA／LiClO4／TiO2电解质膜的研究

研究了在不同条件下生成的TiO2以及增塑剂对电解质导电性能和力学性能的影响。由TEM分析发现,TiO2质量分数为10％、搅拌和超声条件TTiO2分散性最好。在TiO2含量5％wt、搅拌和超声条件下电导率达到1．38×10^-3S／cm。研究发现,TiO2的加入增加了材料的拉伸弹性模量,减小了断裂伸长率;而增塑剂的存在使材料的拉伸弹性模量减小,使断裂伸长率增加。     

石墨微片/PVDF复合薄膜结构与性能的研究

选用石墨微片为填充材料,以PVDF为基体,采用流延法制备PVDF基介电复合薄膜。将热膨胀后的石墨微片进行表面化学改性得到改性石墨微片。将改性石墨微片添加到PVDF基体中,制备了石墨微片/PVDF复合薄膜,对复合薄膜的微观结构、结晶性能、热力学稳定性以及介电性能进行测试,分析了石墨微片对复合薄膜性能的影响。结果表明:石墨微片直径为微米级且能较好的分散在PVDF基体中,石墨微片的引入对PVDF薄膜的相变影响不大。热分析显示,石墨微片的加入提高了复合薄膜的热稳定性。宽频介电谱测试表明,在100 Hz测试频率下,当石墨微片含量≤3%时,复合薄膜的介电常数最高为36。当石墨微片含量提高至5%时,复合薄膜的介电常数突增至6.5×105。     

羽毛状Co3O4材料的制备及电化学性能的研究

采用一步水热法和煅烧法制备了Co₃O₄电极材料,通过物相、形貌表征和电化学测试发现,制备的Co₃O₄具有羽毛状二维网络结构,可以增加与电解液的接触面积,增加了活性位点,提高了电化学性能;制备的Co₃O₄电极材料的比电容达到了679.51 F/g,其循环伏安测试曲线以及恒电流充放电测试曲线对称性完美,材料可逆性良好,材料的阻抗较低;在1 A/g电流密度下进行恒电流充放电测试,3 000次循环后,其比电容仍然能保持初始值的79.3%,电化学稳定性良好;Co₃O₄电极材料具有优异的电化学性能,在超级电容器电极应用方面具有广阔的应用前景。     

高温固相法制备Li4Ti5O12负极材料及电化学性能研究

固相法制备Li4Ti5O12中,受扩散控制,煅烧温度和煅烧时间对产物性能有显著影响。着重探讨两者对Li4Ti5O12材料电化学性能的影响,找出最佳的反应条件。利用XRD、SEM、恒流充放电、电化学阻抗(EIS)、循环伏安(CV)等分析方法研究了材料的结构、形貌和电化学性能。结果表明,最佳反应条件为:煅烧温度850℃,煅烧时间16h时,可以制备出性能良好的纯相Li4Ti5O12材料。在1-2.5V进行充放电,在0.1C下,首次放电比容量达到180mAh/g,接近理论比容量,在0.2、0.5、1.0C下循环20次后,比容量几乎没有衰减,稳定在155、140、110mAh/g,表现出良好的循环性能。     

小型熔融碳酸盐燃料电池及电池堆的性能

以辊轧工艺制备的多孔金属镍板作阳极 ,多孔氧化镍板作阴极 ,以流延法制备的LiAlO2 陶瓷膜为电解质板 ,以(Li0 .62 K0 .3 8) 2 CO3 为电解质 ,组装了电极面积为 12 0和 3 12cm2 的单电池 ,考察了单电池在升温过程中开路电压和内阻的变化情况 ,以及不同的工作条件对电池和输出功率的影响。在单电池发电成功的基础上 ,分别组装了由 3片和 8片单电池构成的电极面积为 3 2 8.8cm2 的小型熔融碳酸盐燃料电池堆 ,并测定了电池堆的电压和输出功率。试验表明 ,随着工作温度的提高 ,单电池和电池堆的开路电压和输出功率均显著提高 ,并且 ,经过若干天的连续发电 ,其电压和输出功率基本不变 ,说明自制的LiAlO2 电解质板具有良好的热机械强度 ,而电极材料也保持了良好的电催化性能。试验还表明 ,在相同的工作条件下 ,由 3片和 8片相同的单电池组成的电池堆的电压和输出功率分别为单片电池的 3倍和 8倍 ,这表明使用该结构的单电池有望串联成输出功率更高的较大型的电池堆 ,以满足熔融碳酸盐燃料电池的基础研究之用。     

锂电池用Ag2V4O11正极材料性能研究

以Ag2CO3和NHNO3为原料,通过流变相反应法制备了锂电池正板材料Ag2V4O11。采用X射线衍射（XRD）和恒流充放电技术表征了产物的结构和电化学性能;同时利用非现场X射线衍射（ex-situ XRD）和电化学阻抗谱（EIS）研究了放电特性和循环性能。结果表明,500℃制备的流变相产物放电容量高,倍率性能好;单质银在放电过程中的析出是其倍率放电性能优异的主要原因,而Ag2V4O11结构不可逆性是其循环性能差的根源。     

氨水用量对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2合成及性能的影响

用XRD和恒流充放电等方法研究了氨水用量对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2合成及性能的影响。氨水与过渡金属盐溶液的物质的量比为1.23∶1.00时,反应液体的pH值为9.0,前驱体中MnO2的晶胞体积较小,产物的电化学性能最好。在2.4～4.3 V循环,产物的28 mA/g首次放电比容量为158.9 mAh/g;以不同倍率循环110次,容量保持率为96.69%。     

LiN i1/3CO1/3M n1/3O2/Li4Ti5O12锂离子电池的制备与性能

分别以LiNi1/3 Co1/3M n1/3 O2、Li4Ti5O12为正、负极活性物质,制备了18650型高功率锂离子电池.测试了不同倍率及温度下的充放电性能,考察了安全性能.制备的电池有良好的快速充电、倍率放电及高低温放电性能.以1C在1.20～2.80 V循环,在常温下循环200次的容量保持率在93％以上;在高温...     

增塑剂对聚合物电解质膜性能的影响

为了研究聚合物锂离子蓄电池制备过程中增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对聚合物电解质膜性能的影响,采用交流阻抗法、扫描电镜SEM、拉伸强度测试等实验方法和手段,针对不同增塑剂DBP的添加量对聚合物电解质膜的微观结构、力学性能、吸附性能以及电导率的影响进行了系统的研究和分析。研究结果表明,当聚偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物(PVDF-HFP)与DBP比例为1∶2(质量百分比)左右时聚合物电解质膜具有较好的性能,吸液量290%,拉伸强度0.83MPa,电导率1.12×10-3S·cm-1。     

不同混合状态磁流变抛光液的流变性能

以微米羰基铁粉和纳米氧化铈抛光粉为原料制备了磁流变抛光液,对磁流变抛光液的流变性能与其混合状态之间的响应关系与机理及其对使用性能的可能影响进行了研究。分析了相同组成和制备条件的磁流变抛光液在不同混合状态的流变行为及磁场作用的影响,基于相关模型进行拟合计算获得了相应的流变性能,分析了微观机理。研究表明,磁流变抛光液的混合状态对其零场流变性能有显著影响,在实验的不同混合状态零场剪切屈服强度差距可达6倍以上,零场粘度差距可达3倍以上;但混合状态对磁流变抛光液的磁致流变性能基本没有影响;颗粒间相互作用和微观结构及其随混合条件的演化被认为是磁流变抛光液零场流变性能变化的根本原因,而磁场作用的显著效应使得混合状态对磁致流变性能基本无影响。     

热电池用正极-电解质一体化复合薄膜的制备及性能研究

面向新一代小型化轻量化武器装备对热电池电源的实际需求,通过流延涂布工艺制备了正极-电解质一体化复合薄膜极片.所制备的一体化薄膜具有良好的机械强度,极片厚度仅为180 mm,远小于传统粉末压片工艺制得极片的厚度.将一体化薄膜极片与锂硼负极组装成单体电池进行放电,放电结果表明,在100 mA/cm2的电流密度下,450℃时...     

V_2O_5/DBSA-PANI复合材料的制备及电容性能研究

制备了V2O5/DBSA-PANI复合材料,用XRD、IR及SEM对材料进行了表征.结果表明,复合材料为片状,V2O5和DBSA-PANI之间有化学键形成;材料的恒流充放电性能测试结果表明.当电流密度为0.2～0.8 mA.电压范围为-0.2-0.8 V(vs.SCE),电解液为1 mol/L KNO3溶液时,所得材料具有良好的电容特性,复合材料的比电容比单独的V2O5明显提高,而循环性能比单独的DBSA-PANI好.电压范围为-0.2～0.8 V(vs.SCE),以2～10 mV/s扫描速率进行循环伏安测试,该复合材料均表现出良好的赝电容性能.