层次孔结构双功能碳负极材料的制备及性能

在500～900℃的活化温度下,以酚醛树脂为碳源,采用模板-物理活化联合法制备系列超级电容电池用层次孔结构双功能碳负极材料。借助扫描电镜、透射电镜及比表面积测试仪分析材料的物理结构,组装模拟电容器和对锂半电池,利用恒流充放电法及循环伏安法考察其电化学行为。结果表明:制备的层次孔结构碳材料具有较大的中微孔结构和局域石墨微晶结构;在LiPF6/EC+DMC和Et4NBF4/AN两种电解液中均表现出良好的电化学性能;其中以活化温度为600℃时制备的碳材料性能最优,其锂离子半电池可逆容量达到611.2 mA.h/g(0.2C),50次循环效率为74%,6C倍率下稳定可逆容量仍高达223 mA.h/g,模拟电容器比电容高达143 F/g(0.1 A/g),且倍率性能优异。     

掺杂金属对天然鳞片石墨电化学嵌/脱锂性能的影响

研究化学镀Ni、Cu和混合掺杂Zn处理后天然鳞片石墨的电化学嵌/脱锂性能。结果表明:金属微粒Ni、Cu与Zn的掺入可有效改善天然鳞片石墨的循环性能与大倍率充放电特性,金属微粒有效降低石墨电极内阻、保证石墨颗粒之间紧密的电接触是掺入金属微粒后石墨大倍率充放电性能得到改善的重要原因之一。Ni与Cu微粒改善石墨循环性能的机理与Zn的不同,Cu、Ni通过阻止溶剂化锂离子嵌入维持石墨结构稳定性,来达到提高材料循环性能的目的;金属Zn改善石墨循环性能的原因则可能是嵌锂过程中,Zn锂化所形成Li-Zn合金维持材料表面所形成SEI膜的稳定性。     

混合酸脱除石油焦中硫的研究

研究了混合酸溶液脱除石油焦中硫的技术。采用单因子法分析了石油焦粒度、混合酸配比、液固比、反应时间和反应温度对脱硫率的影响, 对混合酸脱除石油焦中硫的反应机理进行了初步探讨。通过正交实验确定了混合酸脱除石油焦中硫的最佳条件。结果表明: 使用混合酸可以有效脱除石油焦中大部分硫, 最佳脱硫条件为: 石油焦粒度0.1 mm, 混合酸配比为1.0, 液固比为30∶1, 反应时间为24 h, 反应温度为60 ℃。在此最佳条件下, 最大脱硫率达到63.5%。     

原料粒度对石油焦基活性炭性能的影响

以不同粒度范围的石油焦为原料,KOH为活化剂,采用化学活化工艺制备了超级电容器用活性炭电极材料.采用N2吸附法表征了活性炭材料的BET比表面积及孔结构;在1mol/L的Et4NBF4/AN有机电解液体系下组装成模拟电容器,并考察了活性炭材料的电化学性能.结果表明:随着原料粒度的减小,活性炭的振实密度和收率先增大,然后再减小.原料粒度范围越窄,活性炭具有越小的BET比表面积和孔容.在1mol/L的Et4NBF4/AN电解液体系下,随着石油焦粒度的不断减小,活性炭材料的质量比容量不断增大,在粒度<38μm时取得最大值140F/g.粒度为38～44μm的石油焦制备出的活性炭在1A/g电流下质量比容量为126.6F/g,在20A/g电流下质量比容量为116.2F/g,容量衰减只有8.2%,表现出良好的功率特性.     

煤沥青的改性研究进展

介绍了传统的煤沥青改性方法,综合概述了国内外对煤沥青的流变性、结焦性、中间相的形成以及煤沥青对石油焦的润湿性和渗透性等方面的研究进展,进一步介绍了环保沥青方面的研究现状。在此基础上对煤沥青的改性研究前景进行了展望。     

碱性锌-空气电池的研究发展现状

碱性锌 空气电池是当前电池领域中的最新科技。它既是储能工具,又是一种燃料电池;既可以作为原电池用,又可以作为可充的电池用。该电池具有很高的瞬时输出功率和稳定的放电电压等众多优点,因而被广泛地应用。介绍了碱性锌 空气电池的工作原理、主要的优点和应用领域,评述了锌 空气电池的国内外研究现状及其所存在的问题,并展望了锌 空气电池的未来发展趋势。     

大型预焙铝电解槽槽膛内形模拟计算

普通预焙槽电解过程会形成一定厚度的槽帮，它的形成对于铝电解生产的正常进行有着十分重要的作用。本文用有限元方法建立了一个200kA预焙槽的二维电热模型，通过循环迭代，模拟出了其槽膛内形。计算结果与现场测试结果比较表明，二者吻合较好。     

Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔体的电导率研究

通过连续改变电导池常数法(CVCC),用自制的电导率测试装置研究KCl溶液与熔融KCl的电导率。实验证明连续改变电导池常数法能满足于一般的科学实验要求,自制的电导率测试装置能满足常温实验和高温实验的电导率测试要求。通过此装置测定了钾冰晶石在(Na3AlF6+K3AlF6)熔体中的含量为40%,AlF3在(Na3AlF6+K3AlF6+AlF3)混合熔体中的含量分别为0、20%、24%和30%的电导率,实验还讨论了AlF3含量对电导率的影响。     

金属陶瓷5Cu/(10NiO-NiFe2O4)在KF(K3AlF6)-AlF3-Al2O3 熔体中的电解腐蚀

采用粉末冶金技术,制备出组成为5Cu/(10NiO-NiFe-2O-4)的金属陶瓷惰性阳极,并对其在电解质KF(K-3AlF-6)-AlF-3-Al-2O-3熔体中的电解腐蚀行为进行了研究.实验结果表明,对于添加KF或K-3AlF-6的电解质组成,电解质中杂质元素浓度在电解初期相对稳定,而后呈上升趋势;由于铝热还原反应的加剧,电解后阳极腐蚀严重;与传统电解质组成相比,采用低温电解质有利于减缓NiFe-2O-4基金属陶瓷惰性阳极的腐蚀,但需提高熔体导电能力和解决电解过程阴极结壳等问题.     

锌电积用Pb-Ag-Bi阳极的电化学行为

制备了一种新型的锌电积用阳极Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(0～5.0%,ω),测试了该三元合金的电化学性能并与工业用Pb-Ag(0.8%,ω)阳极进行了对比.结果表明,阳极过电位随着合金中Bi含量的提高而降低,当Bi含量为1.0%(ω)和5.0%(ω)时,其阳极过电位比Pb-Ag(0.8%,ω)阳极分别低了40～50 mV和60～80 mV.用LSV法检测了阳极表面氧化膜的形成过程,并用XRD和SEM技术分析了膜的成分和形貌.2种阳极的表面氧化膜都主要由α-PbO2和β-PbO2组成,但具有不同的结构.与Pb-Ag(0.8%,ω)阳极相比,Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(1.0%,ω)阳极的表面膜结构更加规则、细致,但Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(3.0%,ω)阳极的表面膜又表现出与基体结合不紧密,呈疏松碎片状结构的特点.