微膨胀石墨的制备及其储锂性能研究

以天然鳞片石墨为原料,浓HNO3和HCOOH分别为氧化剂和插层剂制备插层石墨化合物,然后采用沥青包覆得到微膨胀石墨,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电性能测试等方法研究了HNO3用量对微膨胀石墨结构和储锂性能的影响。结果表明,采用先插层再炭包覆的方法能够获得碳层间距被拉大并预留膨胀空间的微膨胀石墨,HNO3用量对石墨膨胀倍数影响明显,随着HNO3用量的增大,石墨膨胀倍数呈现线性增大趋势,而HNO3用量对石墨碳层间距d(002)影响不明显,d(002)稳定在0.3386~0.3393 nm。微膨胀石墨放电容量为321 m Ah/g,经过100次循环后容量保持率为91.5%,5C放电容量保持了1C放电容量的97.2%,展示了良好的循环性能和倍率放电性能。     

新型Sn-Co-C复合材料的制备和电化学性能

以Sn粉、钴化合物和炭黑为原料,采用先固相烧结后球磨的方法制备锂离子电池负极Sn-Co-C复合材料.采用XRD、SEM对复合材料进行了表征,并对材料的电性能进行了测试.结构分析表明,制备的Sn-Co-C复合材料晶粒尺寸均小于100 nm,属于纳米晶复合材料.电化学分析表明,当钴化合物为CoCO3时,制备的Sn-Co-C复合材料的首次脱锂比容量为257 mAh/g,首次充放电效率为71.8％,循环25次后容量保持率为65.76％,具有较好的循环性和可逆性.     

基于工控模块的喷油泵试验台测控系统研制

该系统应用于柴油机喷油泵的校正,采用ADAM工控模块对试验台进行测量控制,通过RS-485接口与工业控制PC进行通讯,上位机采用组态软件进行系统开发,具有结构简单、开发周期短、可靠性好等特点.经现场调试、使用,运行情况良好,完全达到了设计要求.     

钠离子电池TiO_2/还原氧化石墨烯负极材料的制备及储钠性能

由于钠离子半径比锂离子半径大70%,使得钠离子在石墨电极材料中脱嵌较困难,需要对石墨负极材料进行改性。以天然石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨烯;在此基础上以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2前驱体/氧化石墨烯(TiO_2/GO)复合材料,通过热处理获得锐钛矿型TiO_2/还原氧化石墨烯(TiO_2/RGO)复合材料。电化学测试结果表明:TiO_2含量为15wt%的TiO_2/RGO复合材料在电流密度为20mA·g~(-1)下的首次放电比容量为74.08mAh·g~(-1),随着循环次数的增加,放电比容量逐渐增大,循环50次后达109.10mAh·g~(-1);充放电效率也呈现出逐渐增大的趋势,循环50次后达65.59%。而纯还原氧化石墨烯首次放电比容量为41.43mAh·g~(-1),循环50次后仅为20.47mAh·g~(-1)。     

锂离子电池负极材料Li4Ti5O12合成与改性的研究进展

钛酸锂(Li4Ti5O12)是一种“零应变”材料,在充放电过程中不会形成锂枝晶,消除了过充电对电池的安全隐患。本文系统的介绍了钛酸锂的制备方法和结构改性。在钛酸锂的合成方面固相法相对较为简单,生产效率高,较为适合工业中大批量生产,溶胶凝胶法则较为复杂,但得到的钛酸锂材料相对来说纯度、结晶度也比较高。在钛酸锂材料改性方面,纳米化、球化、多孔化都是以增大材料表面积提高材料的比容量;金属及离子掺杂改性主要是为了提高材料的导电性,其中不同的金属离子对材料的比容量有不同的影响。材料的表面复合改性是一种综合改性手段,是在提高材料比容量的同时提高材料导电性的一种改性手段。     

锂离子电池负极SnCo合金的制备和电化学性能

分别采用固相烧结法和球磨法合成了SnCo合金,测试了其相组成和电化学性能,并考察了在两种合成过程中加入碳对相组成和电化学性能的影响。XRD分析表明,对于SnCo合金,烧结产物由CoSn相组成,球磨产物由CoSn2相和Co组成。添加碳以后,烧结产物仍由CoSn相组成,而球磨不能形成合金相。电性能测试表明,对于SnCo合金,颗粒和晶粒较小的球磨产物具有更高的容量和循环性能。碳的添加可以提高烧结产物的容量和循环性能。     

新能源汽车电机控制器振动疲劳耐久性能优化

围绕新能源汽车电机控制器振动试验的振动失效问题,采用频谱分析等方法,进行了失效原因分析,结果表明,振动耦合是振动放大并导致失效的主要原因。针对该失效进行了优化方案设计,采用倍频程准则设计结构模态避免振动耦合,以及增加阻尼降低振动响应峰值。并且对优化方案进行了仿真和试验验证分析,结果表明,采用倍频程准则避免振动耦合可以将振动加速度降低约23%～31%;增大阻尼可以使振动量级进一步降低25%～34%。由此可知,两种优化方法可以明显地降低振动加速度,使产品疲劳耐久性能得到提升。     

酸腐蚀对Sn_(0.4)Co_(0.4)Zn_(0.2)合金结构及电化学性能的影响

采用固相烧结合成Sn0.4Co0.4Zn0.2合金,再以H2SO4进行酸腐蚀,探索了H2SO4浓度对合金结构和电化学性能的影响。实验结果表明,Sn0.4Co0.4-Zn0.2合金由CoSn、Co3Sn2、CoSn2相和单质Zn组成,H2SO4使合金中部分Zn腐蚀溶解,在颗粒内部形成孔隙,并且使颗粒内部失去粘结而粉化,颗粒细化变小。酸腐蚀改善了Sn0.4Co0.4Zn0.2合金的电化学性能,当H2SO4浓度为0.02mol/L时,合金的首次放电容量为295mAh/g,经过100次循环后的放电容量为234mAh/g,保持了首次放电容量的79.3%,表现出良好的电化学活性。     

天然微晶石墨提纯工艺及可逆储锂性能

天然微晶石墨含量丰富,晶粒微小,表现为各向同性,是制备锂离子电池负极材料的极好原料,但其纯度不高,利用盐酸和氟硅酸对浮选后微晶石墨进行混酸提纯处理.实验结果表明:当液固比为2:1、HF体积分数为50％、提纯时间为3 h、提纯温度为70℃时固定碳含量最高,达99％;结合XRD、SEM、EDS和Raman分析可知,混酸提纯后微晶石墨纯度提高,层间距变小,结晶度提高;提纯后的微晶石墨首次放电比容量为778.9 mAh/g,首次库伦效率增加到61.3％,循环性能、充放电效率和倍率性能均提高,阻抗值均降低.     

Cu对Sn-Co/C复合材料结构和电化学性能的影响

分别以单质Cu粉和CuCO3.Cu(OH)2为Cu源,采用固相烧结法制备锂离子电池Sn-Co-Cu/C复合材料,利用SEM、XRD和电池程控测试仪研究Cu对材料结构和电化学性能的影响。结果表明:Sn-Co/C复合材料由CoSn相和微量CoSn2组成,添加Cu粉或CuCO3.Cu(OH)2的Sn-Co-Cu/C均由大量CoSn、α-Co3Sn2和少量CoSn2组成;添加的Cu固溶于Sn-Co合金,使颗粒细化,同时比表面积也增大。添加Cu粉和CuCO3.Cu(OH)2的Sn-Co-Cu/C的首次充电、放电容量分别为467、319 mA.h/g和489、326 mA.h/g,经过40次循环后容量保持率分别为83.4%和86.8%;添加Cu导致多相的形成以及颗粒的细化,增加了Li+的扩散通道和增强了材料的结构稳定性,从而显著改善了材料的电化学性能。