基于开尔文探针技术的磷酸铁锂表面势研究

依托新颖的表面表征技术开尔文探针力显微镜（KPFM）获悉磷酸铁锂表面势的情况,以期深入研究锂离子在磷酸铁锂表面的动力学行为。研究结果表明,磷酸铁锂薄膜在常温下的功函数为5.38 eV,并且其功函数随着外界温度的上升而呈现出逐渐下降的趋势,在80 ℃时的功函数为4.69 eV。此现象意味着高温状况下的磷酸铁锂具有较好的电子迁移能力。此外,非原位的开尔文探针检测发现不同电压平衡状态下的磷酸铁锂具有不同的表面功函数。充电至4.3 V时,磷酸铁锂功函数为4.91 eV,放电至2.5 V时,功函数稳定在5.01 eV。显然,磷酸铁锂的功函数非常敏感于表面的锂离子脱出量。研究从功函数的新角度探究磷酸铁锂表面的锂离子动力学行为,期望能够为其他储能材料的脱锂过程研究提供参考。     

响应面法优化磷酸三丁酯-丁酸乙酯体系协同提锂工艺研究

以磷酸三丁酯（TBP）体积分数、铁锂物质的量比、相比三因素为自变量,以锂萃取率为响应指标,采用响应面分析法研究了磷酸三丁酯-丁酸乙酯体系从盐湖卤水中协同提锂工艺。通过响应面法得到体系的最优工艺条件为TBP体积分数为43%、铁锂物质的量比为1.9、相比（有机相与水相体积比）为2.4,在此条件下锂萃取率的预测值为92.39%、实际测量值为91.42%,预测值和实测值之间的相对误差为1.05%。该研究可为盐湖卤水中锂的提取分离提供参考。     

石榴石型固态电解质Li7La3Zr2O12的改性研究现状

固态电解质是高安全性、高能量密度的全固态锂电池的核心部件,其典型代表Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)具有高离子电导率、高机械强度、高电化学稳定性、低界面阻抗以及对锂金属负极良好的稳定性等优势,是科研人员重点关注的对象之一,但与液态电解质相比,目前LLZO仍存在低离子电导率和与电极固-固界面接触等问题。本文主要简介了LLZO的晶体结构、改性方式等对其离子电导率及界面阻抗的影响,同时对LLZO现存的问题进行了总结,对LLZO的未来发展方向进行了展望,为探索全固态锂电池的实际生产应用提供理论指导。     

再生骨料特征参数对混凝土强度的影响

再生骨料(RCA)对混凝土的性能影响极大,了解RCA对混凝土性能的影响,对提高RCA的利用效率,降低建筑行业碳排放并响应国家“双碳”政策至关重要。本文借助CT扫描技术获取了四组不同RCA替代率下掺锂渣再生混凝土的骨料特征图像,运用数字图像处理方法获得了RCA的形状系数(SF)、棱角度(AN)、棱角与表面纹理(AT)指数及三维球体度(SP),分析了它们的分布规律及特点,并通过灰色关联分析方法建立了骨料特征参数与抗压强度的联系。结果表明:RCA具有较高的不规则性,由于骨料残留的砂浆量不同,其表面呈现粗糙且多棱角的特点;四个骨料特征参数均表现出较高的灰色关联度,其中SP关联性最大,达到0.942;在合理的骨料混合比例下,试验样品可以满足C30混凝土强度的要求,且在30%(质量分数)RCA替代率下力学性能最优。     

玻璃陶瓷牙科材料研制中若干重要问题的探讨

锂硅酸盐玻璃陶瓷牙科材料包括用于CAD/CAM加工的主晶相为偏硅酸锂以及热压铸造的主晶相为二硅酸锂的材料,具有高强度、优异的生物相容性、良好的透光性和美学性能以及独特的修复通用性。通过分析国内外文献和专利上报导的锂硅酸盐玻璃陶瓷牙科材料采用的玻璃成分、晶化温度制度以及析出的主晶相,讨论如何根据牙科材料性能要求来确定玻璃陶瓷的主晶相,并以此来选择玻璃成分和相应的结晶温度制度。此外还指出了锂硅酸盐玻璃陶瓷牙科材料今后研制的发展方向。     

一步水热法制备钛酸锂材料

采用一步水热法制备钛酸锂材料,并对制备的钛酸锂的性能进行研究。该方法与传统的水热合成法相比,具有制备工艺周期缩短,无其它试剂使用,减少环境污染等优点。结果表明,该方法制备的钛酸锂材料,在0.1 C倍率下的首次放电比容量为163 mAh·g^-1,首次效率为100%;XRD分析表明,其晶型结构与标准的钛酸锂图谱一致;SEM表征显示其颗粒形貌规则、分布均匀;循环伏安法测试表明,其具有良好的充放电可逆性能。     

Transmission electron microscopy of lithium ion battery materials

理解材料的构-效关系是功能材料领域的永恒话题，在锂离子电池材料的研究中亦是如此。因此可以看到如X射线衍射、中子衍射、核磁共振、X射线电子能谱等结构表征手段被应用于锂离子电池材料的研究中。但是因上述方法对于微观局域结构并不敏感，而给出平均的结构信息。材料的性能往往随微观结构的不同而天差地别，因此获取锂离子电池材料的微观结构信息十分重要。透射电子显微镜具有原子尺度的空间分辨能力，可以获取原子尺度上的结构扭曲和电子结构变化，在锂离子电池材料的研究中起到了至关重要的作用。本文从电子显微学和锂离子电池材料的关系入手，从基本原理和实验方法出发，为相关领域科研人员提供便利。     

Preparation and properties of lithium sulfonated polyoxadiazoles electrolyte

以硫酸肼（HS）、对苯二甲酸（TPA）、4，4'-联苯醚二甲酸（DPE）为单体，发烟硫酸做溶剂和脱水剂一步合成了一系列不同TPA和DPE单体配比的磺化聚芳噁二唑（SPOD），再通过氢氧化锂中和得到聚芳噁二唑磺酸锂（Li-SPOD）聚合物电解质，采用浇铸成膜法制得Li-SPOD电解质膜，研究改变TPA和DPE两种单体配比对Li-SPOD结构及性能的影响。结果表明，几种不同单体配比均能实现在聚合过程中一步得到SPOD，磺酸基团接枝在DPE结构的苯环上，并且可以达到理论接枝量；同时Li-SPOD电解质膜的聚集态结构差异很小；热性能的表现均非常优异，初始热分解温度都在450 ℃以上；力学性能随DPE单体含量的增加稍有下降但依然保持在较高的水平；电导率约为10^-5S/cm级别，随DPE含量增加而逐渐降低；Li-SPOD固态电解质电化学稳定性较好，对锂稳定电化学窗口均在4.0 V以上。     

Calculation methods of heat produced by a lithium‐ion battery under charging‐discharging condition

Lithium‐ion batteries generate considerable amounts of heat under the condition of charging‐discharging cycles. This paper presents quantitative measurements and simulations of heat release. A thermal condition monitoring system was built to obtain the temperature of a lithium‐ion battery under electrical heating conditions. The results have been validated using two independent simulation methods and show that the heat generated by the battery increases with the decrease of the discharge resistance. In addition, although the total amounts of heat release are larger under lower discharge resistance, the rate of heat release is relatively small. Two methods were reported namely analogy method and data‐fitting in order to determine the heat generated by the lithium‐ion battery. The results are crucial findings for risk assessment and management.