高倍率锂离子电池正极材料LiCo_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05)O_2的合成及电化学性能

以碳酸氢铵为沉淀剂采用共沉淀法合成球形Co0.9Ni0.05Mn0.05CO3前驱体,以碳酸盐前驱体和Li2CO3为原料,在空气中通过固相反应制备出LiCo0.9Ni0.05Mn0.05O2正极材料,研究烧结温度对产物结构及电化学性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和光电子能谱(XRS)分别表征样品的形貌、结构和元素价态。结果表明:不同烧结温度下合成产物的性能差别很大,较适合的合成温度为900℃;在3.0~4.5 V电压范围内,LiCo0.9Ni0.05Mn0.05O2显示出较好的倍率性能;在25℃测试条件下,材料在0.2C、0.5C、1C、5C和10C时的放电比容量分别为181.6、178.3、173.9、167.8和157.1 mA·h/g。     

沉淀-共沸蒸馏法制备纳米级氧化铬粉体的研究

本文利用沉淀-共沸蒸馏法制备纳米级氧化铬,并采用热重/差示扫描法(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等现代分析测试技术对样品性能进行表征.结果表明,用正丁醇共沸蒸馏能有效地防止干燥过程中颗粒间的硬团聚,获得分散性良好的粉体,其平均粒径约为50 m,形貌为球形.同时对该工艺防止硬团聚形成的机理进行了初步讨论.     

沉淀-氨解法制备超细高纯氮化铬粉体

以氨水直接沉淀法制备的纳米Cr2O3为前驱体,采用氨解法制备了纯度99%以上的高纯超细CrN粉体。对不同氨解温度、氨解时间和不同前驱体合成的CrN粉体用XRD、SEM和氮/氧分析等方法进行了表征。对CrN粉体合成的原理及其主要影响因素进行了分析,并研究了不同前驱体、不同氮化温度和不同氮化时间对CrN粉体性能的影响。结果表明,将氨水直接沉淀法制备的Cr2O3粉体在800℃下利用氨气氮化12h可得到纯度99.15%高纯超细氮化铬粉体,粒径大小约为0.2μm左右。     

分步碳包覆合成高密度LiFePO4/C复合材料

采用分步碳包覆法合成LiFePO4/C复合材料。首先,将原料Fe2O3、NH4H2PO4和葡萄糖经过固相反应合成Fe2P2O7/C复合材料,再将Fe2P2O7/C与前驱体Li2CO3、葡萄糖混合,通过二次碳包覆工艺合成LiFePO4/C复合材料,并考察合成温度对LiFePO4/C复合材料电化学性能的影响。采用X射线衍射、扫描电镜、差热-热重分析、电化学阻抗谱(EIS)和充放电测试对材料的性能进行表征。结果表明:以制取的Fe2P2O7/C为前驱体合成的LiFePO4/C复合材料具有较好的物理和电化学性能,材料的振实密度达1.26 g/m3,0.1C放电容量为158.3 mA.h/g,1C初次放电比容量达到140 mA.h/g。     

固相法合成原位碳包覆LiFePO4复合正极材料及其性能

以LiH2PO4和FeC2O4.2H2O为原料,聚乙烯醇为碳源,通过机械化学活化辅助固相法合成原位碳包覆的LiFePO4材料;考察合成温度对LiFePO4/C材料晶体结构、物理和电化学性能的影响。结果表明:700℃下处理的产物结晶良好、分布均匀、颗粒细小;在最佳的热处理条件下,热解碳在LiFePO4颗粒表面形成了良好的纳米导电层,LiFePO4/C材料在0.1C、0.5C、1C和2C倍率下放电比容量分别为155.7、150.1、140.1和130 mA.h/g,且材料在0.1～2C范围内充放电都有很平稳的平台,极化小,并具有较高的高倍率(2C)放电比容量和较好的循环性能。     

300kA新型阴极铝电解槽的成功实践

2009年7月,东方希望包头稀土铝业引用东北大学冯乃祥教授的新型阴极结构电解槽技术,在300 kA的电解槽系列上进行工业化试验.目前电解槽的槽电压为3.71 V,电解槽的电流效率按97%整流效率计算为91%,平均直流电耗为12 160 kW.h/t-Al,本文介绍了300 kA新型阴极结构电解槽的焙烧启动和后期管理的过程与经验.     

喷雾热解法制备PDP用(Y,Gd)BO3:Eu球形荧光粉

为了得到无团聚的球形荧光粉颗粒以提高其物理和光学性能,以尿素为前驱体溶液中的添加剂,合成了等离子显示用(Y,Gd)BO3:Eu红色荧光粉.在喷雾热解过程中,通过前驱体溶液的性质来控制颗粒形貌,改善荧光粉的光学性能.获得的结果表明,前驱体溶液中加入尿素成分,能够影响颗粒形成过程、改善颗粒表面状态,从而可以促使最终产物具有良好的形貌和优异的发光强度.     

结晶分解法合成超细钴蓝颜料

研究了结晶分解法合成钴蓝颜料的工艺,采用铝和钴的硝酸盐或硫酸盐混合溶液为原料,蒸发结晶后获得硝酸盐或硫酸盐的混晶体。硝酸盐混晶体在1 000℃下煅烧2 h可获得尖晶石型产物,得到的粉体团聚严重;以硫酸盐为母盐则在1 200℃下煅烧2 h得到尖晶石型结构的产物,加入一定量助熔剂后合成温度下降约100℃,煅烧得到的产物团聚较少,形貌规则,粒度分布均匀;通过对颜料反射性能分析,探讨了母盐种类的选择对所得到产物的性能影响情况,硫酸盐结晶分解法可以获得具有优良反射性能的产物,适合作为彩色显象管中蓝色荧光粉的着色颜料。     

加压氧化法制备LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极材料

以控制结晶法合成的球形Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2.05为前驱体,采用加压氧化法制备锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒电流充放电测试等方法对该材料的结构、形貌及电化学性能进行表征。考察氢氧化锂与前驱体物质的量之比(锂配比)、在煅烧过程中的压力、温度和时间等因素对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料结构及性能的影响。结果表明:锂配比为1.02时,在0.4 MPa氧气压力下,于700℃煅烧10 h制备的材料具有最完善的结构和最好的电化学性能;在2.8~4.3 V电压范围内,以0.2 C进行充放电,首次放电比容量达到190.1 mA.h/g,50次循环后容量保持率为90.2%,同时显示出良好的倍率性能和高温性能。     

机械活化氧化法制备锰酸锂及其性能研究

以高纯金属锰粉和碳酸锂为原料,通过机械活化氧化法合成了尖晶石LiMn2O4材料。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对LiMn2O4样品结构及形貌进行表征,用充放电测试和交流阻抗技术对LiMn2O4样品进行电化学性能研究。结果表明,所制备的LiMn2O4具有完整的尖晶石型结构,且颗粒形貌规整,颗粒大小均匀。所制备的LiMn2O4材料室温(25℃)在3.0~4.3V电压范围,在0.1C倍率下首次放电比容量为125.8mAh/g;2C首次放电容量为120.1mAh/g,300次循环后放电容量保持103.9mAh/g,容量保持率为86.51%。且样品具有较好的高温性能和较小的阻抗。