太阳能电池浆料用亚微米球形银粉的制备工艺研究

以抗坏血酸为还原剂,AgNO3为银盐,聚乙二醇4000(PEG-4000)为分散剂,采用液相还原法制备亚微米球形银粉。采用L9(33)正交试验设计,考察抗坏血酸浓度、分散剂加入方式以及溶液pH值对银粉粒度的影响。分析得出制备亚微米球形银粉的优化条件为:pH=5,AgNO3浓度为0.5 mol/L,AgNO3和抗坏血酸溶液中分别加入一半分散剂,抗坏血酸的浓度为0.9 mol/L,PEG-4000/AgNO3(质量比)为1.2,反应温度为室温。通过激光粒度仪、XRD及SEM表征,表明在较优实验条件下制备的亚微米级银粉纯净,粒度分布均匀,呈球状。并将优化条件下所得银粉调制成太阳能电池用浆料,通过丝网印刷在硅片上并烧结,烧结膜银栅线的表面方阻为0.721 m/□,可满足太阳能电池的电性能要求。     

扫描电化学显微镜技术原位测Al-Mg合金在3.5% NaCl+5 mmol/L KI溶液中的腐蚀特性

采用扫描电化学显微镜技术研究了Al-Mg合金在3.5%NaCl(质量分数)+5mmol/L KI溶液中的腐蚀行为,利用光学显微镜观察腐蚀后试样的表面形貌,用扫描电镜和能谱仪分析合金内金属间化合物成分,初步探讨Al-Mg合金的腐蚀机理。结果表明:Al-Mg合金表面不同区域活性溶解度不同,且腐蚀主要发生在金属间化合物与基体铝界面处;Al-Mg合金表面氧化电流峰的数量和数值随腐蚀时间延长而不断变化,说明在腐蚀过程中基体表面溶解是不均匀的,金属间化合物优先被腐蚀,144h后出现明显腐蚀坑。     

Ni-W-B-SiC复合电镀中B的沉积机理及其对镀层硬度的影响

绘制了Ｎｉ－Ｂ－Ｈ２Ｏ系的电位－ＰＨ图,分析了Ｎｉ－Ｗ－Ｂ－ＳｉＣ复合电镀中Ｂ的沉积机理及其对镀层硬度的影响。研究表明：由于氢在Ｆｅ基金属上的沉积存在超电位,使得Ｎｉ与Ｂ将先于Ｈ２的析出而共沉积;同时,在４００℃进行热处理时,镀层可获得最高的显微硬度。     

锂离子电池用富锂锰基正极材料掺杂改性研究进展

锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小和环境污染小等优点,目前成为能源设备领域使用占比最多的一类电化学储能电池.正极材料作为锂离子电池中Li+的主要提供者,其研发始终受到科技工作者的广泛关注.其中,富锂锰基正极材料具有高比容量、高电压和优异的高温性能等优点,被视为极具潜力的正极材料.然而,富锂锰基正极材料在工作中存在稳定性不好的问题,例如富锂锰材料在充放电循环过程中容易发生锂镍混排,导致层状结构坍塌,影响材料性能,进而使得此类正极材料的应用前景受限.因此,近些年研究者对富锂锰基正极材料进行大量改性研究,并获得优异的成果.在所有的改性方法中,离子掺杂改性由于其特殊的机理,成为改性方法中较佳的选择.目前,富锂锰基正极材料离子掺杂的主要形式包括阳离子掺杂、阴离子掺杂、聚阴离子掺杂和共掺杂.阳离子掺杂是现阶段最为常见的掺杂形式,其主要是在过渡金属位置进行掺杂,少部分在Li位进行掺杂.阳离子掺杂能够抑制过渡金属离子向锂层迁移,减缓尖晶石相生成,提高富锂锰基正极材料结构的稳定性.阴离子掺杂主要是弥补和替换充电过程中形成的氧空位,该方法能够抑制氧空位形成,提高正极材料的安全性和库伦效率.聚阴离子掺杂与阴离子掺杂相似,同样是在正极材料的氧位进行掺杂,由于聚阴离子与过渡金属的结合能更强,过渡金属迁移被抑制,层状结构更加稳固,材料性能显著提升.共掺杂是将阳离子和阴离子同时掺杂到正极材料中,该方法具备阴、阳离子单独掺杂时的效果,可以稳定层状结构,并能显著提高正极材料的循环稳定性,提高电池的循环能力.本文总结了富锂锰基正极材料的结构组成、反应机理以及自身存在的缺陷,重点讨论了阳离子掺杂、阴离子掺杂、聚阴离子掺杂和共掺杂等掺杂方法对富锂锰基正极材料性能的影响,分析了现阶段掺杂改性仍存在的问题并展望其未来研究方向,以期为制备稳定和高性能的富锂锰基正极材料提供参考.     

湿法冶金中新型铅基阳极材料的研究进展

随着湿法冶金工业的发展,对电积用阳极材料的要求也越来越高,这就促进了不溶阳极材料成为研究的热点。简要概述了阳极材料的研究意义,并详细介绍了新型铅合金阳极材料和铅基表面改性阳极材料的工业应用状况与研究现状。希望为工业应用中阳极材料的选择及未来阳极材料的研究提供参考。     

低温聚合物导体浆料粘结相的选择

本文论述了以银包玻璃微珠为导电相的低温聚合物导体浆料中树脂的选择实验,通过对所得浆料各种性能的比较,得到比较适合银包玻璃微珠的2种树脂A和F.适合的浆料配方是:35%～40%A树脂(TYI油墨类)配合使用60%～65%的导电相,30%～35% F树脂(改性聚脂4#)配合使用65%～70%的导电相.把浆料样品放置72天,阻值变化率基本在10%以内.     

化学镀锡层成分与表面形貌及结构分析

借助于扫描电子显微镜和X-射线衍射仪,研究了不同工艺条件下化学镀锡层的成分、表面形貌及组织结构,同时对测试结果做分析.结果表明:(1)通过控制沉积时间,可获得锡的质量分数为92%～97%半光亮银白色的锡镀层,此外镀层中还含有少量的Cu及微量的Fe、N、C、S、O等元素.(2) 时间越长、温度越高,沉积的晶粒粒度越大.添加剂B和添加剂C有明显的细化晶粒作用.(3) 沉积时间延长,镀层中β-Sn相的峰值增强,Cu相峰值减弱,表明镀层在不断增厚.     

栅栏型铝基铅合金复合材料阳极在高电流密度下电积铜

研究了栅栏型阳极板与传统铅合金阳极板在高电流密度下电积铜对电流效率、槽电压、阴极铜表面形貌和截面形貌的影响;利用扫面电镜、镜像显微镜等表征阴极铜的结构和表面形貌。结果表明:在低电流密度下,两种阳极板的电积性能相差不大;而在400 A/m~2电流密度下,栅栏型阳极板相较于传统铅基合金阳极板,铜产量提高15%左右,而且电流及导电性均匀;相同电流密度下,栅栏型阳极板的槽电压低于传统铅合金阳极30～50 mV,而且随电流密度增大,优势更明显。在高电流密度下,提高电解液中铜离子浓度,加大电解液循环量和添加剂用量,可以改善阴极铜品级、表面质量和结晶组织。     

铝棒低银铅合金表面陶瓷化复合阳极的制备与性能

为获得一种锌电积用低成本、低析氧电位和高催化活性的阳极,在铝棒表面通过挤压复合技术包覆Pb-0.2% Ag合金得到Al棒Pb-0.2% Ag阳极.在含氟的硫酸溶液中,通过阳极氧化在Pb-0.2% Ag合金和Al棒Pb-0.2% Ag合金阳极表面形成具有高催化性能的膜层,采用显微图像分析仪和数显显微硬度计表征了膜层的厚度及硬度,并通过电子拉伸试验对比了两种阳极的极限抗拉强度.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安法、阳极极化和交流阻抗法等技术手段研究了Al棒Pb-0.2% Ag与Pb-0.2% Ag阳极表面氧化膜层的物相、形貌以及电化学性能.结果表明:Al棒Pb-0.2% Ag阳极相比Pb-0.2% Ag阳极表面易生成致密较厚的氧化膜层,且膜层硬度提升了41.64%,其氧化膜层主要物相均为电催化活性良好的β-PbO₂.新型阳极的极限抗拉强度是传统阳极的1.3倍,大大改善了阳极材料的机械性能.阳极极化曲线数据显示Al棒Pb-0.2% Ag/PbO₂阳极在电积锌体系中具有较低的析氧电位(1.35 V vs MSE,500 A·m-2)和较高的交换电流密度(7.079×10-5 A·m-2).循环伏安曲线和交流阻抗数据显示Al棒Pb-0.2% Ag/PbO₂阳极具有较高的电催化活性、较大的表面粗糙度和较小的电荷传质电阻.在电积锌实验中,栅栏型Al棒Pb-0.2% Ag/PbO₂阳极相比传统Pb-0.2% Ag阳极平均槽电压下降了75 mV,而且大大减少了阳极泥的产生.