碳纳米管用于锂离子电池负极材料的嵌锂机理研究

研究了将纳米碳管用于锂离子电池负极材料的嵌锂机理,包括纳米碳管的充放电容量、充放电前后碳纳米管的IR光谱、循环伏安曲线和充放电过程中的XRD图谱研究。研究结果表明,纳米碳管具有比较高的放电容量,首次放电比容量为649.4mA·h/g,循环20次后充放电效率仍可达94.1%。IR光谱研究表明纳米碳管的充放电过程中在电极界面存在SEI膜;循环伏安法研究表明碳纳米管负极随着循环次数增加,不可逆容量减少,锂离子的嵌入与脱出更加可逆;XRD分析则说明在充放电过程中d002增大,有越层反应发生。     

CaCl2-LiF体系制备铝钪合金

以氧化钪为原料、液态铝作阴极,在CaCl2-LiF(80%CaCl2-0%LiF)体系中通过熔盐电解制备了铝钪(Al-Sc)合金.实验考查了在800℃的温度条件下,电解时间、反电动势和槽电压的影响.结果表明,氯化钙-氟化锂体系的熔盐电解制备可制备出钪质量分数为2%~6%的铝钪合金.采用XRD、SEM和电子能谱分析等方法对合金样品进行了表征.结果表明,合金中连续相为铝基,间断相为ScAl3.     

红土矿还原焙砂常压酸浸液用SO2/O2氧化除铁的研究

在实验室条件下采用SO2和O2混合气体为氧化剂,开展了从预还原焙烧红土矿常压酸浸液中氧化、除铁的研究.模拟浸出液中Fe2+的质量浓度为10.2 g/L,实验温度分别为60、70、80和90℃.氧化后的Fe(Ⅲ)基本以针铁矿的形式沉淀除去,沉淀过程中加入碱式碳酸镁为中和剂以维持溶液pH值恒定.氧化、沉淀除铁的pH值控制范围为1.7至3.2.实验结果表明,SO2和O2混合气体可加速Fe2+的氧化,且SO2的优化配比取决于混合气体的流量.在优化配比情况下,混合气体中SO2的利用率在97%左右.SO2含量超过最优配比时,过量的SO2则会被溶液中的Fe3+氧化.除铁沉淀渣中的镍含量(质量分数)不超过0.05%,镍仅有少量损失于除铁渣中.     

硫酸浓度对多孔氧化铝膜的影响

在H2SO4电解液中对高纯铝箔进行阳极氧化,考察分析了电解液浓度对多孔阳极氧化铝膜的影响,结果表明:随硫酸电解液浓度的增加,纳米孔孔径逐渐增大,孔密度降低,孔的有序性先提高后降低;采用23 V直流电压进行阳极氧化,电解液浓度为0.6~1.0 mol/L时制得的氧化铝膜孔径均匀性及有序度均较好,尤其以0.8 mol/L H2SO4最佳;阳极氧化铝膜的厚度随电解液浓度的提高而增大;电解液浓度过高易于将铝箔快速击穿。     

LiF-ScF3-ScCl3电解质体系的物理化学性质研究

熔盐体系的物理化学性质对熔盐电解有很大影响,以LiF—ScF3-ScCl3为电解体系．对其物理化学性质进行研究。通过添加不同含量的氧化钪分别测定了其对电解质的密度、初晶温度和电导率的影响。结果表明．氧化钪的添加有助于降低电解温度,且不会对电解质的密度和电解质电导率产生很大影响。本工作旨在研究电解体系中添加氧化钪对其物理化学性能的影响,为电解铝钪合金的电解质体系的选择提供理论依据。     

熔盐电解法制备铝-钪合金电解质体系电化学性质研究

熔盐体系的电化学性质对熔盐电解过程有很大影响,通过选用铝电解工业通用的冰晶石-氧化铝体系作为熔盐电解制取铝钪合金的基本电解质体系,采用循环伏安法、线性伏安法和稳态极化法对Sc3+在冰晶石熔盐体系中铝电极上的电化学还原过程及氧化钪在石墨电极上的分解电压进行研究.结果表明,Sc3+在熔盐中电解还原过程为一步获得三个电子的简单电荷传递过程.     

乳状液膜法提取红土矿浸出液中镍

采用Span-80-TBP-NH3×H2O体系乳状液膜法提取红土矿浸出液中的Ni(II),研究了膜相组成、内水相试剂浓度、膜相与内水相体积比(油内比)、乳水体积比对镍离子提取效果的影响. 采用微分法测定并比较了反应的浓度级数nC和时间级数nt. 结果表明,膜相组成为Span-80:TBP:石蜡:煤油(体积比)=5:4:2:89、内水相氨水浓度为2 mol/L、油内比为1:1、乳水体积比为1:3、外水相硫酸浓度为0.3 mol/L的条件下,经过二级提取后,红土矿浸出液中Ni(II)去除率可达80%;由浓度级数(nC=1)小于时间级数(nt=2.8)可知,该过程为化学反应控制过程.     

微波合成锂离子电池正极材料LiCoO2的研究

为了研究锂离子电池的正极材料LiCoO2的新型制备方法,考查了反应原料配比、微波输出功率、微波合成温度和微波加热时间对LiCoO2结构和性能的影响.以LiOH·H2O和Co2O3为反应原料的最佳合成条件:Li/Co摩尔比为1.05∶1,微波输出功率为360W,反应时间为14min,合成温度为800℃.所合成LiCoO2样品均采用XRD和SEM进行表征,结果表明,采用微波合成的LiCoO2样品为单一相层状结构且晶体结构发育良好;样品的充放电循环性能良好,首次循环放电容量为130mAh/g.     

选矿捕收剂对铝酸钠溶液性质和结构的影响

本文研究了长烃链脂肪酸型有机物—PS捕收剂存在下的铝酸钠溶液表面张力、粘度以及溶液结构的变化。结果表明:具有羧基官能团的PS捕收剂使铝酸钠溶液表面张力降低,能较好地改善铝酸钠溶液的润湿性;同时,它对铝酸钠溶液粘度有显著的影响,当PS捕收剂浓度低于100mg.L-1时,含有捕收剂的铝酸钠溶液粘度小于不含有捕收剂的铝酸钠溶液粘度,其中捕收剂浓度为40mg.L-1的铝酸钠溶液粘度值最小;当PS捕收剂浓度高于100mg.L-1时,含有捕收剂的铝酸钠溶液粘度大于不含有捕收剂的铝酸钠溶液粘度,且其粘度随捕收剂浓度的增加而增大。用红外光谱测试得知,PS捕收剂使αk=3.0、ρNa2O=220 g.L-1和αk=1.56,ρNa2O=160g.L-1的铝酸钠溶液Al-O-Al键随PS捕收剂含量的增加而增多,Al(OH)4-和Al-OH键峰强基本不变。     

CaCl_2-LiF体系制备铝钪合金

以氧化钪为原料、液态铝作阴极,在CaCl2-LiF（80%CaCl2-0%LiF）体系中通过熔盐电解制备了铝钪（Al-Sc）合金.实验考查了在800℃的温度条件下,电解时间、反电动势和槽电压的影响.结果表明,氯化钙-氟化锂体系的熔盐电解制备可制备出钪质量分数为2%~6%的铝钪合金.采用XRD、SEM和电子能谱分析等方法对合金样品进行了表征.结果表明,合金中连续相为铝基,间断相为ScAl3.