高温固相法一步合成碳包覆钛酸锂

以纳米二氧化钛(TiO_2)、碳酸锂(Li_2CO_3)、蔗糖(C_(12)H_(22)O_(11))为原料,以去离子水作混合溶剂,以氩气(Ar)作为保护气,高温固相合成了碳包钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12)/C)材料。采用XRD、SEM和电化学测试等方法分别对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明:与传统的高温固相法合成的钛酸锂相比,碳包覆钛酸锂的颗粒明显减小,一次颗粒平均粒度为82 nm;碳包覆钛酸锂放电比容量明显提高,0.1 C、1.0 C、5.0 C倍率下的放电质量比容量分别为171.3、162.3、157.8 mAh/g,循环20周后的容量保持率为100%。     

低温体系中铝电解用NiFe合金阳极的研究

采用粉末冶金法在3种温度下制备了60Ni40Fe,10Cu50Ni40Fe和65Cu25Ni10Fe3种合金,并分别作为惰性阳极在700℃钾冰晶石低温体系(CR=1.3)中进行5 A级的实验室规模铝电解,电解电流密度为0.5 A·cm-2,电解时间为8.0 h.3种NiFe合金阳极体系电解过程相差明显,不含有Cu的60Ni40Fe合金阳极电解过程槽电压波动较大,原铝的纯度仅为91.23%;65Cu25Ni10Fe合金阳极电解过程中槽电压比较平稳,平均槽电压为3.422 V,但是原铝中杂质Cu含量达到4.5%;10CuSONi40Fe合金阳极电解过程槽电压比较平稳,平均槽电压为3.829 V,原铝的纯度可达99.74%,是3种合金中电解性能最优的阳极.采用XRD,SEM和EDS等手段分析合金阳极电解后表面组成、结构及形貌的变化情况.表明3种NiFe合金阳极表面氧化膜成分相差明显,60Ni40Fe和65Cu25Ni10Fe合金阳极表面分别生成了NiO和Ni0.8Cu0.2O,结构比较疏松.10Cu50Ni40Fe合金阳极表面氧化膜的元素扫描表明各元素为层状分布,在合金基体表面生成了比较致密的Ni1.25Fe1.85O4,Ni1.25Fe1.85O4对合金阳极具有很好的保护作用,抑制了熔盐及氧对合金基体的腐蚀.     

泵盖加工工艺改进

某单位新装配了一批水泵，装配后有部分轴出现卡死现象。经查找分析原因是泵盖的小孔630．5mm与外圆Ф225h7同轴度严重超差所致。泵盖的原加工工艺不合理是导致这次事故的根本原因。泵盖如附图所示。     

不同铝盐对LiMn2O4改性材料性能的影响

采用铝盐与尖晶石LiMn2O4的高温固相反应,制备出改性的尖晶石锂锰氧化物材料。对材料进行了XRD和SEM分析及电性能等测试。结果表明:改性材料均基本保持了尖晶石主体结构;材料表面形貌与铝盐阴离子根极性强弱有关,改性前的LiMn2O4在50℃下10次循环后,容量衰减率为24.4%,而由铝盐酸性后材料的在8.3%~16%,其中草酸铝对材料高温循环性能改善最为明显。     

高镍三元/硅氧碳软包电池在不同温度下的日历老化机制

由于电动汽车在大多数时间处于非工作状态,因此电池搁置期间的日历老化会对电池的寿命产生显著影响。高温加速实验是快速评价电池日历寿命的常用方法,为了获得可靠的高温加速老化实验结果,需要对不同温度条件下的电池衰减机理进行研究。以高镍三元/硅氧碳软包电池为研究对象,基于无损的电化学微分曲线分析和电池拆解验证,研究不同搁置温度对高镍/硅氧碳电池日历老化性能及老化机制的影响。结果表明：随着搁置温度的升高,电池老化速度逐渐加快,表现为容量加速衰减和直流内阻大幅增加。无损分析结果表明：活性锂损失和正极活性物质损失是电池日历老化的主要影响因素,随着温度升高,电池的活性锂损失程度和正极活性物质损失程度都有所增加,负极老化情况基本保持不变;进一步结合拆解验证结果表明：55℃下的高温搁置加速了正极材料性能的衰退,高温下正极NCM811材料颗粒出现内部裂纹和粉化,不宜作为电池搁置期间加速老化实验的加速因子。     

羟铂酸的制备与表征

采用水解法制备了羟铂酸(H2Pt(OH)6)，通过化学分析、XRD、TG／DSC、XPS、FTIR等技术对羟铂酸的组成和结构进行了分析和表征。通过化学分析检测所制备的化合物中铂的含量为65．07％，与H2Pt(OH)6中的铂的理论含量65．22％相比，两者相符较好，结合XRD衍射，表明所制备的化合物为H2Pt(OH)6，属单斜晶系；通过TG／DSC，XPS，FTIR等检测技术，推断H2Pt(OH)6为Pt(Ⅳ)与配位水和羟基配位基团形成的络合物，具有八面体空间结构。     

粘结剂对锂离子蓄电池性能的影响

对比研究了水性粘结剂和PVDF粘结剂对锂离子蓄电池性能的影响。对使用两种不同粘结剂电池的化成厚度、内阻、循环性能、电压平台以及耐恒流过充电性能等进行了测试分析。实验表明,采用水性粘结剂的电池充电膨胀厚度和充电态内阻较小、耐3C5A倍率恒流过充电性能好;以PVDF为粘结剂的电池循环性能和3.6V电压平台率较好,第300周循环容量保持率为91%、3.6V电压平台率为85%。     

熔盐电解直接制备钛镍合金的研究

研究了利用熔盐电解法从金属氧化物中直接电解制备钛镍合金的可行性。在熔融CaCl2体系中,以二氧化钛和氧化镍的混合物为阴极,石墨为阳极,在电解温度900～1000℃,槽电压2.6～3.1V条件下进行电解,采用SEM,EDS,XRD等方法对电解还原产物进行了分析,结果表明二氧化钛和氧化镍被电解还原为钛镍合金,组成符合设计配比,并且沿直径方向合金成分均匀。     

尖晶石LiMn2O4高温电化学性能研究

利用高温固相反应合成了锂离子蓄电池正极材料尖晶石LiMn2 O4 ,研究了在高温 5 5℃下LiMn2 O4 循环容量的衰减和贮存后电化学性能的变化。与常温下相比较 ,5 5℃下尖晶石的容量衰减显著加快 ,贮存后的LiMn2 O4 循环性能变差。改变合成工艺条件如合成温度、n(Li)∶n(Mn)比 ,LiMn2 O4 的高温电化学性能有所改善 ,掺杂金属Co元素合成尖晶石掺Co化合物也能够提高LiMn2 O4 在高温下的循环性能 ,通过测量LiMn2 O4 在高温下电解液中的溶解 ,分析了容量衰减的机理。     

尖晶石LiMn2O4的改性与性能

将LiMn2O4分别与Li2CO3、Co3O4以及Li2CO3+Co3O4混合物在800℃高温处理,利用恒电流充放电法测量了材料的比容量,经处理后材料的比容量均低于LiMn2O4的放电容量,但循环性能比处理前好;通过XRD的分析,材料的结构仍保持了尖晶石的特征.