Noise characterization of surface processes of the Li/organic electrolyte interface

The processes occurring in aprotic electrolyte on a lithium electrode in the steady state conditions and under polarization are studied using the method of electrochemical noise characterization. The evidence of the electro-chemical noise measurements on polarized lithium electrodes indicates that the discharge of lithium ions under cathodic polarization, as well as lithium anodic dissolution, is localized under the passive film rather than on its surface. An increase in the polarizing current results in local breakdown of the film; in this case, the electrochemical process emerges on the electrode surface affecting the character of potential fluctuations. The intensity of electrochemical noise significantly increases in the course of cathodic polarization with high currents. The reason is that lithium metal crystals, which are formed under the passive film, perforate the film, and dendrites grow on its surface. The method shows the dependence of electrochemical noise intensity on the nature of the electrolyte and establishes the correlation between the stability of the lithium electrode in the course of cycling and the intensity of fluctuations. This offers an opportunity of using the method of electrochemical noise for screening organic electrolytes for lithium batteries.     

Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体的全息存储性能

在同成分铌酸锂晶体中掺入0.03?2O3和0.1%MnO2(质量分数),分别掺入0,1%,3%,4.5%,6%的MgO(摩尔分数),用提拉法生长了一系列Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体.检测了Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体的红外光谱和抗光损伤能力.掺0,1%,3%,4.5%Mg的Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体的OH-红外振动峰位于3484cm-1,而掺6%Mg的Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体红外振动峰移到3 535gm-1.采用波长为632nm的He-Ne激光器作为光源,通过二波耦合方法测试晶体的全息存储性能.结果表明:Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体的写入时间和动态范围随掺镁量的增加而显著减小,而光折变灵敏度略有上升,抗光损伤性能增强,其中掺镁量为3%Mg:Mn:Fe:LiNbO3晶体更适合作为全息存储介质.     

浅析氯化氢合成余热利用

介绍了采用热水型溴化锂机组对氯化氢合成中产生的余热的利用,通过计算,对比分析了节能效果。     

水溶液晶体的空间生长及其地基模拟实验

空间水溶液晶体生长是通过搭载人造卫星、宇宙飞船和空间站等飞行器,在微重力条件下从水溶液中进行晶体生长实验.许多透明单晶体,诸如:KDP(磷酸二氢钾,potassium dihydrogen phosphate)、ADP(磷酸二氢铵,ammonium dihydrogen phosphate)、TGS(硫酸三甘氨酸,triglycine sulfae)、沸石和α-碘酸锂(α-LiIO3)等无机非线性光学晶体,尿素等有机非线性光学晶体以及蛋白质等生物晶体,均可采用水溶液法生长.美国、前苏联、西欧和日本等国在从事空间材料科学研究的高科技发展计划中,均把水溶液晶体生长作为一项重要项目.由于水溶液晶体生长方法的研究在地面上已有丰富的基础,而且具有温度低,能耗小,可实现原位实时观察等优点,所以,它是探索空间晶体生长原理和方法、研究晶体生长微重力效应的重要材料制备技术.由于空间晶体生长受搭载条件限制,空间实验的次数与地面相比是十分稀少的,为了获得空间实验的高成功率,在地面上必须建立相应的实验基地,开展深入的地基研究工作.本文将分别从空间实验和地基研究两个方面作系列介绍,包括蛋白质晶体,沸石晶体,α-LiIO3晶体的空间生长以及TGS,NaClO3(sodium chlorate,氯酸钠),Sr(NO3)2(strontium nitrate,硝酸鍶)和Ba(NO3)2(barium nitrate,硝酸钡)等晶体生长过程的原位实时观察,并展望了空间晶体生长的发展前景.     

一种能够抑制锂枝晶的锂金属电池电解液润湿性添加剂

将氟代有机溶剂2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯(TFPMA)作为双功能添加剂引入碳酸酯电解液体系,考察了TFPMA质量分数对增大润湿性的影响.采用交流阻抗、恒流充放电等测试了添加TFPMA后的锂金属电池性能.采用SEM和XPS表征了循环后的锂金属电极表面.结果表明,1.0％(质量分数,下同)TFPMA的添加使电解液与隔膜间的接触角从54°降至44°,内阻从6.15Ω降至1.94Ω,Li-LiFePO4电池在5 C电流密度下的比容量从66 mA·h/g提升至80 mA·h/g,1 C电流密度下的恒电流循环在100圈时还保持99％以上的库仑效率.TFPMA还促进了Li+的均匀沉积和优良固体电解质界面膜的形成,抑制了锂枝晶,电解液添加了1.0％TFPMA后,Li-Cu电池可以循环100圈以上,而库仑效率没有发生较大下降.循环后电极的SEM图表明,添加了1.0％TFPMA电解液的锂金属负极表面沉积更加平整,有较少的锂枝晶生成.     

我国盐湖锂资源的开发及技术研究

我国盐湖锂资源主要分布于青藏高原的盐湖中,卤水类型主要为碳酸盐型和硫酸盐型.介绍了我国盐湖锂资源的概况以及国内盐湖卤水的提取技术和工业化情况,重点探讨了沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法、选择性半透膜法等,另外还探讨了我国青海柴达木盆地和西藏扎布耶盐湖锂矿资源工业化发展中存在的问题,提出在发展我国盐湖锂产业的同时,应将资源优势与绿色经济相结合,使未来的我国锂盐工业成为新型矿物提取产业的典范.     

球形磷酸铁锂材料的制备及其18650电池的测试

采用高能球磨和喷雾干燥法制备了球形磷酸铁锂材料LFP-1,并制作18650实装电池,测试电极片的压实密度,同时选择一种商业化磷酸铁锂材料LFP-2作为对比。测试结果显示,2种LFP材料均由平均粒径为300~500 nm的一次颗粒组成,比表面积为13~15 m²/g,碳质量分数为1.5%左右。通过CR2032纽扣型电池充放电测试表明,在0.2C时,LFP-1的比放电容量约为165 mA·h/g,与商业化磷酸铁锂材料LFP-2相近。制备18650电池的结果表明,商业化磷酸铁锂LFP-2材料制备的电极片的最高压实密度可以达到2.52 g/cm³,显著高于实验室制得的磷酸铁锂材料LFP-1的最高压实密度2.25 g/cm³,这可能与材料的颗粒粒度分布不同有关。     

多组分氯盐体系镁锂分离规律初探

以Na₂CO₃为沉淀剂,初步研究了多组分氯盐混合体系（0.6 mol MgCl₂+1.1 mol LiCl+3.2 mol NaCl）中选择性沉镁的工艺规律。结果表明：在25~80 ℃,总C与总Mg物质的量比[n（C_T）/n（Mg_T）]为 0.8~1.1时,25 ℃形成针状MgCO₃·3H₂O,40 ℃以上形成Mg₅（CO₃）₄（OH）₂·4H₂O不规则片状团聚微球,其中40~50 ℃形成的片状物较为分散且粒径较小,导致固液分离困难。40 ℃时沉镁率最低。温度越高,Li₂CO₃越易形成,沉锂率越大。n（C_T）/n（Mg_T）越大沉镁率和沉锂率越高。室温（25 ℃）、n（C_T）/n（Mg_T）=1.0时,沉镁率达98%以上,且沉锂率<0.1%,镁锂分离效果最好。     

柴油机废烟气驱动的热管LiBr制冷机的分析

工业过程中的废热排放造成了可用能的损失 ,又造成热污染和环境污染。针对一种利用热管回收废热的LiBr制冷机 ,采用柴油机烟气废热制冷实测后 ,对该系统的实测结果进行了火用分析 ,分析结果表明了这种新型废热LiBr制冷机有效利用了柴油机烟气余热 ,提高了系统的火用效率     

超低功耗的锂电池管理系统设计

为了满足某微功耗仪表的应用,提高安全性能,提出了一种超低功耗锂电池管理系统的设计方案。该方案采用双向高端微电流检测电路,结合开路电压和电荷积分算法实现电量检测。采用纽扣电池代替DC/DC降压电路最大程度降低功耗。系统实现了基本保护、剩余电量检测、故障记录等功能。该锂电池管理系统在仪表上进行验证,结果表明具有良好的稳定性和可靠性,平均工作电流仅145μA。