四氧化三锰制备掺杂LiMn_2O_4及其性质研究

以Mn3O4、Li2CO3、Co3O4、Al2O3和NiCO_3为原料,固相法合成Co、Al、Ni掺杂LiMn_2O_4。采用X-射线衍射、扫描电子显微镜、恒电流充放电和电化学阻抗等技术研究合成材料的结构、形貌及电化学性能。结果表明:Co、Al、Ni掺杂没有改变LiMn_2O_4的晶体结构,但晶格常数略有减小。掺杂后LiMn_2O_4晶粒规整,表面光滑,晶粒形貌差别不大。掺杂后LiMn_2O_4的比容量有所下降,循环性能得到改善,容量保持率是Li Co0.05Mn1.95O4Li Ni0.05Mn1.95O4Li Al0.05Mn1.95O4LiMn_2O_4。Li Co0.05Mn1.95O4的循环性能最好。掺杂后LiMn_2O_4锂离子扩散系数有所提升,其中Li Co0.05Mn1.95O4的锂离子扩散系最大。     

Li4Ti5O12@C复合材料的制备及其性质研究

本文以葡萄糖为碳源,采用原位复合法制备锂离子电池复合负极材料Li4Ti5O12@C,同时探讨了不同碳包覆量对Li4Ti5O12的影响。通过X-射线衍射和扫描电子显微镜对合成出的材料结构及表面形貌进行表征,采用恒电流充放电和电化学阻抗等技术对其进行电化学性能测试。结果表明：碳包覆量为3 %的Li4Ti5O12颗粒均匀且电化学性能最好。在0.5 C下,首次放电比容量为185.9 mAh/g,循环50次后,其放电比容量仍为161.5 mAh/g。在2.0 C下,首次放电比容量为99.9 mAh/g,材料表现出优良的电化学性能。     

水热法制备纳米片钛酸锂及其性质研究

以钛酸四丁酯(TBT)、氢氧化锂(LiOH·H_2O)为原料,采用水热法合成锂离子电池负极材料纳米片状钛酸锂(Li4Ti5O12)。通过X-射线衍射、扫描电子显微镜、恒流充放电及电化学阻抗等技术对合成材料的结构、表面形貌及电化学性能进行表征。结果表明,制备的材料为片状结构,具有较大的比表面积,分散性较好。在电压为1.0~2.5 V,以0.5 C的倍率进行充放电,首次放电比容量高达180.2 m Ah/g,循环50次后,容量仍保持162.2 m Ah/g。在10 C高倍率下,放电比容量仍高达130.7 m Ah/g,材料表现出优异的循环性能和倍率性能。     

高温固相法合成Li_4Ti_5O_(12)及其电化学性能研究

以锐钛矿TiO_2和Li_2CO_3为原料,无水乙醇作为分散剂,采用高温固相法合成锂离子电池负极材料钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒流充放电和电化学阻抗等方法对不同条件合成的材料结构、形貌及电化学性能进行表征。结果表明:最佳条件为煅烧温度750℃,煅烧时间16 h,可以制备出性能良好的纯相Li_4Ti_5O_(12)材料。在电压区间1~2.5 V范围内进行充放电,在0.5 C下,首次放电比容量为153.44 mAh/g,循环50次后,容量保持率为95.43%。在5 C大倍率下,放电比容量仍保持在108.64 mAh/g,材料表现出良好的循环性能和倍率性能。     

基于分段线性回归的水质遥感图像校正算法

针对环境一号卫星拍摄到的水质遥感监测图,相对于实际水域的水质分布状况存在一定的差异,严重影响到水质监测报告的精确度,由此提出一种基于分段线性回归的水质遥感图像校正算法,利用监测水域实际测量到的实时数据和反演结果图的最小值、最大值和均值,将这3对数据进行分段线性回归,得到校正公式并完成校正。实验结果表明该算法校正精度高、速度快,极大地提高了水质监测报告的精确度。     

棒磨法制备鳞片状锌铝合金的工艺研究

为了提高片状锌铝粉的生产水平,本文以球形锌铝合金粉体为原料,采用湿法棒磨的方式制备鳞片状锌铝合金,用激光粒度分析仪、扫描电镜、比表面仪以及遮盖率仪对制备的鳞片状锌铝合金的粒径分布、微观形貌、比表面积以及水面遮盖率进行了表征,研究了磨棒级配、棒磨时间、棒磨机转速、棒磨助剂种类等工艺参数对产品的影响.结果表明,以硬脂酸为棒磨助剂时,棒磨级配中适当增加直径较大的磨棒比例,选择相对较快的棒磨转速(150~200 r/min)和适中的棒磨时间(12~20 h)可获得较好的棒磨效果;由正交实验可知,各因素对产品水面遮盖率的影响顺序为：棒磨时间＞棒磨机转速＞棒磨级配＞棒磨助剂种类;最优水平组合为高分子F作为棒磨助剂,棒磨级配为B组合,棒磨转速150 r/min,棒磨时间16 h。最优水平组合条件下得到的产品片状化程度高且颜色光亮,平均粒径为12.83 μm,比表面积为2 402.3 cm²/g,水面遮盖率达到3 856 cm²/g.     

基于锌负极的混合水溶液电池的构建及电化学性能研究

向电解液中加入明胶、硫脲和硼酸, 采用电解的方法制备了锌箔。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对商业锌箔和自制锌箔进行了结构和形貌表征, 研究了2种锌箔在1 mol/L ZnSO₄和2 mol/L Li₂SO₄混合电解液中的耐腐蚀性能, 考察了2种锌箔在混合水溶液电池中的循环性能及浮充性能。结果表明, 自制锌箔表面平整光滑, 其腐蚀电流为79.926 μA, 电池循环100次后, 容量保持率高达86.1%, 且高温浮充24 h, 浮充电流密度仅为3.99 mA/g, 自制锌箔耐腐蚀性能良好。     

Li_4Ti_5O_(12)-C复合材料的制备及性能

以葡萄糖为碳源,以Li_2CO_3、TiO_2为原料,采用原位复合法制得不同碳质量分数的锂离子电池复合负极材料Li_4Ti_5O_(12)-C。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对复合材料的结构及表面形貌进行了表征,采用恒流充放电和电化学阻抗等技术对复合材料进行电化学性能测试。结果表明:Li_4Ti_5O_(12)-C没有杂相,颗粒均匀。其中,碳质量分数为3%的复合材料在0.5 C下的首次放电比容量最高,为185.9 mA·h/g,循环50次后,其放电比容量仍为161.5 mA·h/g,容量保持率为86.9%;在4.0 C下,其首次放电比容量为106.9mA·h/g。与其他样品相比,碳质量分数为3%的复合材料循环伏安氧化还原峰电位相差为278.6 mV,溶液阻抗为6.198?,电荷转移电阻为187.2?,电化学性能最好。     

两步煅烧法合成钛酸锂及其性能

以Li_2CO_3和TiO_2为原料,采用两步煅烧法合成锂离子电池负极材料钛酸锂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒电流充放电和电化学阻抗等技术研究合成材料的结构、形貌及电化学性能。结果表明:两步煅烧法合成出的Li_4Ti_5O_(12)晶粒大小均匀,表面光滑,分散性好。在0.5C下,首次放电比容量为153.5mAh/g,循环45次后,容量保持率高达95.1%;在2C时,首次放电比容量为100.1mAh/g。两步煅烧法合成出的Li_4Ti_5O_(12)在嵌脱锂过程中的极化较小,电荷转移阻抗值最小,材料表现出优良的电化学性能。