泡沫镍作集流体对锂硫电池性能的影响

为了提高锂硫电池的高倍率放电性能,采用了多孔的泡沫镍作集流体。通过循环伏安测试可知,泡沫镍作集流体时泡沫镍在充放电过程中并没有参与反应,而是相对于铝箔集流体降低了电池的氧化峰电势和提高了还原峰电势。充放电测试可知:泡沫镍作集流体时,锂硫电池表现出良好的高倍率放电性能,在1 C充放电下,以泡沫镍为集流体的锂硫电池首次放电比容量达到940 m Ah/g,经过100次循环后其放电比容量保持在508 m Ah/g左右。     

KOH浓度对密封锌镍电池性能的影响

考察了电解液中的KOH浓度对AA型密封锌镍电池充放电电压、充放电内阻、放电容量及循环寿命的影响.结果表明,当电解液中的KOH浓度较高时,电池的充电电压较低,内阻较小,放电容量较高.KOH浓度越高,电池的循环寿命越长.当KOH浓度为7.5 mol/L时,电池的循环寿命为120次(放电容量为设计容量的60%).     

泡沫镍上生长纳米片ZnCo_2O_4负极材料

采用水热法和烧结法在泡沫镍基底上制备锂离子电池负极材料钴酸锌(ZnCo_2O_4),用XRD、SEM分析物相结构与形貌,用恒流充放电、循环伏安测试电化学性能。合成的ZnCo_2O_4纳米薄片呈横竖交错的叶状。ZnCo_2O_4/泡沫镍复合电极可缓冲充放电过程中的体积膨胀效应,改善体系的循环性能。以100 m A/g的电流在0.01~3.00 V循环,首次放电比容量为1 301.7 mAh/g,首次库仑效率为85.5%,循环50次,可逆比容量仍保持在1 249.5 mAh/g。     

镍电极添加剂对密封锌镍电池性能的影响

考察了Ba(OH)2、ZnO作为镍电极添加剂对密封圆柱形锌镍电池充放电性能、循环寿命和自放电性能的影响.加入2％Ba(OH)2的锌镍电池经92次循环,容量保持为初始容量的83.1％,在高温(50℃)下贮存7d后,放电容量为设计容量的69.4％.ZnO的应用效果不明显.     

微波法制备锂硫电池正极材料硫化镍

采用微波法制备纳米球形硫化镍(NiS),并用XRD、SEM和恒流充放电测试等方法进行分析.制备的NiS样品为纯相α-NiS,粒径均匀且没有明显的团聚.用微波反应时间为60 s的样品组装扣式电池,以0.5 C在1.0～3.0 V循环的首次放电比容量为535 mAh/g,第100次循环的放电比容量为409 mAh/g,容量保持率为76％.     

添加剂PAAS对锌镍电池负极性能的影响

分析了负极中添加聚丙烯酸钠(PAAS)对密封锌镍电池充放电性能及内阻的影响。PAAS可分散浆料并提高电极的润湿性,负极浆料的固含量可提高11%。添加PAAS制备的锌镍电池,放电平台电压高达1.670 V,循环寿命延长。当PAAS添加量为0.3%~0.5%时,电池以1.0C在1.400~2.100 V循环,第110次循环的容量保持率高于90%。     

泡沫镍电沉积Co-Ce合金镍电极的性能

为了提高动力MH/Ni电池的高倍率充放电性能,在泡沫镍骨架表面电沉积具有针状结构、高比表面积的Co-Ce合金,Ce含量为0.19%,用其作镍电极的基板.实验结果表明:600次循环中,镍电极10 C充电接受能力平均提高36%,放电比容量平均提高42%.XRD分析显示:Co-Ce合金基板表面生成的CoOOH是增加基板与活性物质界面电子导电能力的主要因素.     

高镍三元材料匹配钛酸锂负极电池的性能

研究形貌相近的高镍三元材料LiNi0.8 Co0.1 Mn0.1 O2(NCM)和LiNi0.8 Co0.15 Al0.05 O2(NCA).在3.0～4.3 V充放电,NCA半电池的0.10 C放电比容量为196.4 mAh/g,低于NCM的200.1 mAh/g,但1.00 C放电比容量高于NCM,体现了更好的倍率性能.匹配钛酸锂(Li4 Ti5 O12,LTO)制备比能量高于80 W·h/kg的32131型电池,倍率性能与半电池的变化趋势一致.以1.00 C放电,与NCM/LTO电池相比,NCA/LTO电池在-20℃下相对25℃的放电容量比率高4.8％、能量比率高4.6％、放电电压高13 mV,且温度越低,差异越明显,表明NCA/LTO电池的低温性能更好.直流内阻(DCIR)显示,50％DOD下,NCA/LTO电池的放电内阻和充电内阻较NCM/LTO电池分别低0.35 mΩ和0.17 mΩ,说明电池的极化更轻.以1.00 C在1.5～2.7 V循环600次,NCA/LTO电池的容量保持率为87.5％,低于NCM/LTO电池的97.9％.     

石墨烯包覆硫-镍复合材料用于锂硫电池

通过化学还原法制备硫(S)-镍(Ni)复合材料,在常温下,用抗坏血酸还原氧化石墨烯对S-Ni复合材料进行包覆,形成一种可抑制穿梭效应的石墨烯包覆结构。XRD、SEM分析结果表明:该方法制备了还原氧化石墨烯包覆S-Ni复合材料(RGO@S-Ni)。复合材料以0.2 mA/cm~2的电流密度在1.5~3.0 V充放电,首次放电比容量为885.051 m Ah/g,第200次循环的比容量保持在672.991 m Ah/g,容量保持率为76.04%。     

电解液添加剂对密封锌镍电池的影响

对密封圆柱形锌镍电池所使用的电解液添加剂进行了研究.考查了氧化锌、柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵和氧化铟等电解液添加剂对锌镍电池充放电曲线、充放电过程中内阻、放电容量以及循环寿命的影响.研究结果表明,和氧化锌相比,柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵和氧化铟作为添加剂可明显提高锌镍电池的充放电性能;在电解液中同时添加氧化铟和氧化锌可提高电池的充放电效率和荷电保持能力,电池的循环寿命也得到提高.同时就电解液添加剂对锌镍电池性能的影响进行了分析.     

流化床内油页岩半焦燃烧过程孔隙特性分析

在自行设计搭建的小型流化床试验台上进行吉林桦甸、汪清的油页岩半焦燃烧试验,得到不同工况下的灰样,在Gemini 2380快速比表面积分析仪上测得灰样吸附等温线,采用BJH法计算孔分布。根据测试结果, 分析了半焦种类、流化床温、半焦粒径、流化风速、加料量等因素对半焦孔隙结构的影响,并对灰样进行电镜扫描和分形分析。结果发现,半焦原样的孔隙结构已经非常发达,燃烧过程中半焦的孔体积整体呈逐渐减小的趋势;较低的燃烧温度更有利于形成发达的孔结构;不同种类半焦的孔分布曲线差别较大;一次加料量影响孔隙生成的进程,但不会改变灰样的最终孔隙结构;较大风速和较小半焦粒径,都容易破坏孔结构。     

喷嘴结构对水煤浆喷嘴雾化性能影响的试验研究

水煤浆在燃烧或气化前,必须进行雾化,因为水煤浆雾化后,雾化的颗粒越细小,其比表面越大,越有利于提高燃烧和气化时热和质的交换速率,从而加快燃烧或气化过程,同时还可增进燃烧和气化过程的稳定性。该文对自行开发的新型水煤浆喷嘴进行了雾化性能试验研究,分析了喷嘴各部件结构尺寸对索太尔平均直径(SMD)和喷嘴雾化角的影响规律。结果表明,喷嘴各部件结构尺寸均存在最佳值,在最佳值下SMD最小,雾化颗粒分布最均匀,雾化效果明显变好;而喷嘴各部件结构尺寸对雾化角的影响较小,完全可以通过雾化头的开孔方向来控制雾化角的大小。     

燃煤细颗粒和颗粒团动力学特性的比较

为研究颗粒团的动力学特性，利用可视化技术对声波场中颗粒和颗粒团的声波夹带进行了实验研究。在相同的实验条件下，拍摄到大颗粒团和小颗粒的声波夹带位移振幅分别为12.6 mm 和12.5 mm，相对应的张驰时间比约为1；用扫描电镜观测低压电称冲击器(ELPI)收集到的颗粒和颗粒团，发现在同一级收集盘上，能收集到较大的颗粒团和较小的颗粒，再次证明了大颗粒团和相应的小颗粒具有相近的空气动力学特性。利用颗粒团的分形特性对可视化实验中颗粒团的声波夹带进行理论分析，计算得到实验中观测到的颗粒团和颗粒的张驰时间比为1.03，与实验结果吻合。这说明与相同质量的单颗粒相比，具有分形体特征的颗粒团的气流跟随性被增强，可能不利于利用惯性分离的方法脱除气流中的颗粒团。     

氢氧化镍的物理和电化学性能

Ni(OH)_2广泛应用于MH/Ni电池的泡涑式正极中,其本身的物理性能直接影响着电极的电化学性能。本文采用扫描电镜、粒度和比表面分析、X—Ray衍射分析、差热分析等方法,研究了Ni(OH)_2的形貌,粒度和比表面,晶型和晶体结构,热分解温度等与其电化学性能的关系,结果表明,电化学性能优异的M(OH)_2粉必定球形度好,晶粒细小,晶体结构不稳定,整体有序而局部缺陷。     

锂离子电池用石墨材料的结构与性能研究

研究了锂离子电池用石墨材料的结构与物理及化学特性对其电化学性能的影响。采用XRD、BET、ICP、激光粒径分析等方法 ,对多种典型石墨样品的结构、比表面积、杂质含量、粒径分布进行了表征分析。随着石墨颗粒粒径的增大 ,石墨试样的比表面积减小。电化学性能测试表明 :在石墨材料的石墨化度非常接近的情况下 ,粒径和比表面积对电化学性能的影响较为突出 ,粒径较大及比表面积较小的石墨材料具有较好的充放电性能。试样D具有较高的可逆容量 ( 2 62mAh/g)和较低的不可逆容量损失 ( 85mAh/g) ,首次充放电效率为 75 .5 % ,适用作锂离子电池负极的原材料     

少量Mn掺杂及碳包覆改善LiFePO_4的电化学性能

采用固相法制得了颗粒细微、粒径分布窄的橄榄石型磷酸铁锂.采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及恒流充放电测试仪分别对合成样品的物相、晶胞参数、表面形貌及电性能进行测试与表征.对比分析了单一碳源掺杂、掺碳且掺Mn对材料结构及性能的影响.研究发现:碳包覆并掺杂少量Mn更有利于提高材料的电化学性能.     

Complex permittivity based on equivalent circuit model forpolymer/metal composite. Frequency dependence of permittivity asfunction of concentration

The frequency dependence of the complex permittivity of a binary composite system in which metal particles were randomly dispersed in a polymer was formulated for a wide range of particle concentrations (5 to 50%vol) by using a simple equivalent circuit model. A composite containing a small amount of particles has a unit structure in which polymer separates the metal particles. This indicates one type of channel for electric-flux running from one particle to the next one via the polymer. The complex permittivity ϵ˙_c, of this composite was found to be proportional to the complex permittivity ϵ˙_p of the polymer, independent of frequency ϵ˙_c=kϵ˙_p, where coefficient k increases with the particle concentration. In contrast, a composite containing a large amount of particles has a unit structure in which the metal particles directly touch. This indicates two types of channels running from particle to particle: one via the polymer and one via the particle boundaries. The complex permittivity ϵ˙_c, of this composite is expressed as the sum of two terms: ϵ˙_c=k₁ϵ˙_p+F₂ (f), where k₁ increases with the particle concentration and F˙₂(f) decreases with the frequency. Both formulas were verified experimentally by analyzing the relationship between composite permittivity ϵ˙_c, and polymer permittivity ϵ˙_p     

超声空化预处理对尖晶石LiMn2O4性能的影响

采用超声空化-固相合成法制备尖晶石LiMn2O4,用TG-DTA、XRD、SEM、激光粒度分析和充放电测试等研究了超声空化对材料的组成、晶体结构、表观形貌、粒度分布和电化学性能的影响.结果表明:超声空化产生的机械活化效应降低了材料的合成温度,提高了尖晶石LiMn2O4的结晶度和结构稳定性;超声空化对材料制备过程中的加速成核和控制晶核的生长是有利的,能得到较好的颗粒形貌和粒度分布;经过超声空化预处理的样品的首次放电比容量为125.34 mAh/g,20次循环后的容量仅衰减5.54%.     

Synthesis and characterization of indium tin oxide (ITO) nanoparticle using gas evaporation process

In this paper, indium tin oxide (ITO) nanoparticle was synthesized by gas evaporation process, and its physical properties such as particle size, specific surface area, crystal structure, and composition ratio according to the heat-treating conditions were investigated to optimize them. The source material was charged in a chamber with vacuum circumstance of 1×10⁻⁵ torr, and the oxygen gas was supplied during evaporation. The In_xO_ySnO_z nanoparticle was synthesized, and the nanoparticle was heat-treated to have optimal point of particle size, crystal structure, and composition, etc. The synthesized nanoparticle was heat-treated with controlling such parameters as heat-treating temperature and environmental gas. Particle size, specific surface area, crystal structure, and concentration ratio of the synthesized ITO nanoparticle by using the method were analyzed with high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), BET surface area analyzer, X-ray diffraction (XRD), and energy dispersion spectroscopy (EDS). As a result, in case of ITO nanoparticle synthesized at 300^∘C, its mean particle size is 5 nm and the surface area exceeds 100 m²/g. The XRD analysis indicates that the crystal structure of the particle is cubic one with orientation of (222), (400), (440). Also, the EDS analysis demonstrates that the concentration ratio of indium and tin is 91 at% and 9 at% in the lattice of the ITO nanoparticle. Since the lower sized ITO nanoparticle produces the ITO sputtering target with higher density and the ITO sputtering target with higher density makes the high quality ITO electrode, the synthetic condition of 300^∘C is considered to be optimal condition for enhancing the high quality ITO electrode.     

矩形截面流化床内颗粒运动可视化试验研究

将高速摄影和颗粒图像测速(PIV)技术结合，以空气作为流化介质，0.1~0.65mm透明玻璃珠为床料，对不同截面风速下矩形截面流化床内过渡区和稀相区的颗粒速度分布进行了分析。试验表明：过渡区截面突变造成颗粒的运动流场发生偏转，颗粒横向运动明显增强；稀相区的出口效应和矩形截面的角落效应对截面上的颗粒速度分布有重要影响。越靠近出口颗粒的横向运动越剧烈。出口效应对颗粒横向速度分量的影响要大于对轴向速度分量的影响，横向速度分量是影响稀相区颗粒宏观运动规律的主要因素。截面风速增大，使得测试区域的颗粒速度分布的不均匀性加剧。为减小锅炉磨损，对截面突变区域要使用圆滑过渡，减少不规则区域的存在；选择合理的出口结构和截面风速，同时要考虑角落防磨。