导电剂对储氢合金MLNi3.8Co0.75Mn0.4Al0.2电极电化学性能的影响

以铜粉作为导电剂,与镍氢电池负极材料MLNi3.8Co0.75Mn0.4Al0.2储氧合金粉按不同质量比混合后制成电极,研究储氢合金电极的电化学性能.结果表明,当储氢合金与铜导电剂按质量比1:2混合制成电极时,储氢合金电极的活化性能最优.以60mA/g放电电流放电时,合金电极的比容量达到305 mA·h/g,但放电平台略低,极化阻值为251.3mΩ·g,交换电流密度达到102.26mA/g,合金电极的电化学反应阻抗最小.     

酞菁铁对新型La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响Effect of Phthalocyanine Iron on Electrochemical Properties of the New La-Mg-Ni-based Hydrogen Storage Alloy 王新颖 黄红霞* 谢文强

为提高La-Mg-Ni基储氢合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.20Al0.21Mn0.10Co0.60在Ni/MH二次电池中的电化学性能,将合成的酞菁铁作为添加剂添到合金中,考察不同含量的酞菁铁对La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响。通过分析紫外和红外图谱,可知合成出目标产物酞菁铁。添加酞菁铁后,合金的相结构没有变化。将不同含量的酞菁铁加入到储氢合金后,合金的最大放电容量变化不大,循环50次后的放电容量保持率从62.6%提高到75.3%。合金电极的交换电流密度I0、极限电流密度IL均有较大幅度增加,抗腐蚀性能也有提高。表明酞菁铁有效改善了储氢合金电极的综合电化学性能。     

纳米铜粉对储氢合金电极电化学性能的影响

以直流电弧等离子法制备纳米铜粉,对比不同质量纳米铜粉取代镍粉作为导电剂对储氢电池负极材料AB5型储氢合金电极电化学性能的影响。结果表明,制备的铜粉为近球形颗粒,中粒径为150 nm。采用纳米铜粉取代镍粉作为导电剂后,可以显著改善储氢合金负极的充放电性能和高倍率性能,在1 800 m A/h的放电电流密度下,以纳米铜粉替代50%的镍粉作为导电剂,高倍率从7.65%提高至44.18%。纳米铜粉的电催化活性不如镍粉,但可以显著提高合金电极的导电性,改善动力学性能。     

纳米Cu粉对储氢合金电极电化学性能的影响

以直流电弧等离子法制备纳米Cu粉,对比分析了不同质量的纳米Cu粉取代Ni粉作为导电剂对储氢电池负极材料AB5型储氢合金电极电化学性能的影响。结果表明,制备的Cu粉为近球形颗粒,中粒径为150nm。采用纳米Cu粉取代Ni粉作为导电剂后,可以显著改善储氢合金负极的充放电性能和高倍率性能,在1800mA/h的放电电流密度下,以纳米铜粉替代50wt%的Ni粉作为导电剂,高倍率从7.65%提高至44.18%。线性极化和循环伏安测试表明,纳米Cu粉的电催化活性不如Ni粉,但可以显著提高合金电极的导电性,改善动力学性能。     

极片表面镀Ni对MH/Ni电池循环寿命和内压的影响

采用真空蒸镀法在AA型MH/Ni电池储氢合金电极上镀覆一层厚约0.1 μm的Ni膜。研究了镀层对MH/Ni电池循环寿命以及充电时内压的影响。实验结果表明, 镀覆在极片表面的Ni膜能够抑制合金的粉化和氧化, 提高电池的循环寿命, 同时也有助于增强电极复合O₂的能力, 并抑制充电时H2的产生, 从而显著降低了电池在充电时的内压, 提高了电池的充电效率。     

以AB5储氢合金为催化剂制备碳纳米管

在750℃条件下,以AB5储氢合金为催化剂,甲烷为原料气,采用化学气相沉积法制备出多壁碳纳米管.对反应产物进行了结构和X射线衍射分析,比较了反应前后储氢合金催化剂的XRD谱图,同时探讨了储氢合金的催化机理.结果表明,AB5储氢合金粉末在高温氢气气氛下细化分解为纳米级的La和Ni金属颗粒,Ni微粒在反应中作为催化活性中心,催化甲烷裂解生长碳纳米管,而La起分散作用.     

钛合金表面抗高温氧化TiAl3-Al 复合涂层的制备?

采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)在钛合金(Ti6Al4V)基体表面制备纯 Al 涂层后进行真空热处理,获得了厚度约300μm的TiAl3-Al复合涂层,并对该涂层在700℃下长时间高温氧化行为进行了研究,用 SEM,EDS和 XRD分析了涂层的形貌、成分及相组成。结果表明：低温超音速火焰喷涂制备的纯 Al涂层结构较为致密,但存在少量的微孔洞,经真空热处理后的纯 Al涂层与钛合金基体间在界面处形成了TiAl3互扩散层;再700℃下静态氧化时,随着时间的增加,涂层表面形成了一层薄而致密的Al2 O3和TiO2的混合氧化层,而涂层中纯Al与基体中的Ti互扩散逐渐转变为TiAl3;氧化约5 h后涂层进入稳态氧化阶段,高温氧化500 h 后涂层未出现剥落等现象,表明 TiAl3-Al 复合涂层能显著提高Ti6Al4V合金的抗高温氧化性能。     

钼合金双层结构MoSi2涂层的制备与组织性能

采用料浆烧结法在TZM钼合金表面制备Mo层,再通过包埋渗法制得双层结构的MoSi₂厚涂层。利用内热法在大气环境下测试了钼合金Si-Mo涂层在1 600 ℃下的高温抗氧化性能。结果表明,涂层由多孔MoSi₂外层和致密MoSi₂内层组成,Mo粉细化对涂层组织致密化和高温抗氧化性能提升有益,平均粒度9.8 μm和2.2 μm的Mo粉制备的涂层在1 600 ℃下的高温抗氧化寿命分别为5.1 h和14.8 h,高温氧化后涂层结构转变为SiO₂氧化层-多孔MoSi₂层-致密层-Mo₅Si₃层。随着氧化持续进行,SiO₂层和Mo₅Si₃层不断增厚,而MoSi₂层持续减薄并转化为Mo₅Si₃,硅元素的持续贫化导致涂层最终失效。     

某低活性酸性矿渣微粉的机械力化学效应研究

为减少冶炼矿渣堆存对环境的污染,提高矿渣微粉的综合利用率,实现固体废弃物的循环利用,通过微观分析、强度试验等手段对一种低活性酸性矿渣微粉展开机械力化学效应研究,探究矿渣微粉经机械粉磨后的充填体性能。试验结果表明：矿渣微粉机械粉磨30 min、60 min、90 min后,特征粒径从22.49 μm分别降至18.55 μm、13.80 μm、10.61 μm,颗粒形态由不规则多边形大颗粒转变为表面棱角不分明的卵石状小颗粒,但并未引起相态的变化;在其他条件相同的情况下,矿渣微粉粉磨时间延长,胶砂试块的抗压强度增长,粉磨60 min后对应试块的抗压强度满足矿山充填要求。可见,矿渣微粉粒度变细可显著提升矿渣微粉的活性,进而提高充填体试件的抗压强度。     

钼尾矿的物性测试和热活化研究

以陕西洛南黄龙铺矿区浮选后的钼尾矿资源为研究对象, 通过物性测试研究了其煅烧特性, 考察了粒度、煅烧温度、煅烧时间等因素对钼尾矿煅烧失重率和热活化效果的影响。结果表明, 该钼尾矿属高硅尾矿, 主要物相为石英、方解石、白云石、伊利石和绿泥石等, 金属矿物呈现不规则嵌生其颗粒内部, 平均粒度为120.23 μm; 在钼尾矿粒径-74 μm、煅烧温度600 ℃、锻烧时间60 min条件下, 钼尾矿失重率为4.2%, 煅烧性能较好; 在钼尾矿粒径-74 μm、煅烧温度600 ℃、锻烧时间80 min条件下, 钼尾矿的碱溶浸出(Si+Al)浓度达到542 mg/L。本研究结果可为综合利用钼尾矿提供基础理论依据。     

Metal hydride air conditioner

The relationship among the hydrogen storage properties, cycling characteristics and thermal parameters of the metal hydride air conditioning systems was investigated. Based on a new alloy selection model, three pairs of hydrogen storage alloys, LaNi4.4 Mn0.26 Al0.34 / La0.6 Nd0.4 Ni4.8 Mn0.2 Cu0. 1, LaNi4.61Mn0. 26 Al0.13/La0.6 Nd0.4 Ni4.8 Mn0.2 Cu0. 1 and LaNi4.61 Mn0.26 Al0.13/La0.6 Y0.4 Ni4.8 Mn0. 2, were selected as the working materials for the metal hydride air conditioning system. Studies on the factors affecting the COP of the system showed that higher COP and available hydrogen content need the proper operating temperature and cycling time,large hydrogen storage capacity, flat plateau and small hysterisis of hydrogen alloys, proper original input hydrogen content and mass ratio of the pair of alloys. It also needs small conditioning system was established by using LaNi4.61 Mn0.26 Al0. 13/La0.6 Y0.4 Ni4.8 Mn0.2 alloys as the working materials, which showed that under the operating temperature of 180℃/40℃, a low temperature of 13℃ was reached, with COP =0.38 and Wnet =0.09 kW/kg.     

Al2O3包覆LiMn2O4正极材料的合成和电化学性能研究

研究了在锂离子电池尖晶石LiMn2O4正极材料上包覆Al2O3来改善材料在循环过程中的容量衰减问题。通过SEM和X射线衍射研究材料的表观形貌和晶体结构，在电化学性能测试中，发现包覆Al2O3可以减少材料与电解液的直接接触，阻止了电解液对尖晶石的侵蚀，抑制锰离子在电解液中的溶解和由此带来材料结构的改变，以及与电解液中微量的HF反应，避免了HF对锰离子溶解的加速作用。从电化学循环测试后材料的X射线图谱上可以发现，LiMn2O4材料包覆Al2O3后，可以在很大程度上抑制循环过程中MN5O8杂相峰的出现。     

锂离子电池超高容量负极材料的研究进展

对最近几年锂离子电池用负极材料, 特别是首次最大充放电容量超过500 mAh/g 的负极材料进行了综述。分类详述了高容量负极材料的研究现状, 其中包括碳负极材料(硬碳、碳纳米管、碳的掺杂)和非碳负极材料(锡基负极材料、过渡金属氮化物、新型合金), 并对其各自的特点进行了分析, 认为超大比容量的锂离子电池用负极材料是未来发展的重要方向。     

铜基复合材料受电弓滑板摩擦磨损及电阻率的研究

针对目前受电弓滑板与接触网导线构成的特殊摩擦副存在磨损严重、电弧敏感度高、机械性能较差的缺陷, 研制了一种具有减摩耐高温和导电性能优良的耐热铜基受电弓滑板材料。采用MG-2000型高速高温摩擦磨损试验机, SX1934(SZ-82)数字式四探针测试仪, XJL-03型金相显微镜, JSM-6700F扫描电镜等仪器测试并分析了其热摩擦磨损、电性能及显微组织。结果表明: 添加改性PI树脂在300 ℃环境温度下摩擦60 min平均磨损量和摩擦15 min的摩擦系数分别为4.6×10^-5 g/m和0.112,低于改性前的13.8×10^-5 g/m和0.114, 而且电阻率为3.3 μΩ·m, 要小于同类复合材料电阻率(10 μΩ·m)。     

焙烧温度对硅藻土陶粒孔隙特征的影响

利用天然粘土和硅藻土作为主要原料,制备曝气生物滤池陶粒滤料。研究了焙烧温度对滤料孔径分布、比表面积、显气孔率等性质的影响。SEM形貌分析、压汞法孔径分析及其它的测试结果表明,当焙烧温度在950~1 050 ℃,可以制备出表面粗糙、物理化学稳定性良好的生物滤池陶粒滤料,滤料的比表面积7.76~5.49 m²/g,孔径范围0.003~10 μm,显气孔率73.88%~71.44%,容重0.77~0.84 cm³/g,有关性能指标优于进口陶粒滤料。     

微细氧化钴粉的研制

以硫酸钴为原料, 用草酸盐沉淀-灼烧方法制备了粒度为1～10 μm的微细氧化钴粉末。得出了最佳工艺条件: 硫酸钴浓度0.6～2.4 mol/L, pH = 4～5, n(C₂O₄^2- )∶n(Co²⁺) = 1.2～1.3, 沉淀温度40～50 ℃, 灼烧温度500～700℃, 灼烧时间5 h。     

燃煤细颗粒物排放实验及形成机理

为了研究不同变质程度煤粉燃烧后细颗粒物排放特性及生成机理,选取4种不同变质程度的煤,在实验室滴管炉（DTF）上开展了燃煤细颗粒物排放的实验研究,阐述了煤燃烧过程颗粒物形成机理,分析了煤中外在矿物和内在矿物对细颗粒物生成的贡献。实验结果表明煤燃烧颗粒物排放呈三模态分布,峰值分别0.05,0.5和5 μm左右;煤的变质程度和温度对于颗粒物的三模态分布几乎没有影响;温度促进细模态颗粒物的生成;难熔元素,如Al和Si在粗颗粒中明显富集;易挥发元素如S在超细模态颗粒物中明显富集;燃煤粗颗粒主要由煤中内、外在矿物的熔融聚合形成,黏附在煤胞壁上的内在矿物在煤焦破碎过程中熔融聚合可能是形成中间模态中不规则形貌颗粒物的原因之一。     

淮南煤及其燃烧产物中稀土元素丰度的比较

运用ICP-MS测定了51件淮南煤及其燃烧产物中稀土元素的含量,并对煤及其阶段燃烧产物的稀土元素含量进行了比较.研究表明：① 淮南煤中ΣREE平均值为133.09 μg/g,LREE/HREE平均值为2.47,具轻稀土富集、重稀土亏损的分布特征;②低温（815 ℃）煤灰中ΣREE=491.47～2 822.53 μg/g,平均值950.24 μg/g;与“北美页岩”（NASC）相比,煤灰中ΣREE平均含量为背景值的4.27倍;③ 与煤中稀土元素的含量相比,淮南煤中REE在低温燃烧过程中平均散逸程度为11.97％,其中,LREE和HREE的散逸程度分别为12.30％和11.75％;元素分布中,以Eu和Yb的散逸程度最高.煤灰中稀土元素在低温到高温（1 100 ℃）阶段燃烧过程中,REE元素基本无聚集,无散逸.     

熔盐法制备氧化镁粉体及其反应机理研究

以MgCl₂、CaCO₃、NaNO₃和KNO₃为原料, 采用熔盐法制备了MgO粉体。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)对产物的组成与形貌进行了表征, 借助热重-差示扫描热量计(TG-DSC)、X射线衍射仪(XRD)对制备氧化镁粉体的反应机理进行了探讨。结果表明, 在熔盐反应过程中, Mg²⁺与Ca²⁺发生置换反应, 生成白云石和碳酸镁等中间产物, 随着反应的不断进行, 白云石最终转变为碳酸镁; 550 ℃热处理碳酸镁分解为氧化镁, 经水浸泡后氧化镁水解生成氢氧化镁, 氢氧化镁前驱物为不规整的层状形貌, 厚度介于0.03～0.05 μm, 直径介于0.2～1.0 μm之间; 600 ℃热处理氢氧化镁分解为氧化镁, 产品氧化镁为颗粒状形貌, 粒径介于0.2～0.5 μm之间。