二维光催化材料研究进展

以石墨烯为代表的二维材料因其厚度尺寸和层状结构特点,表现出许多独特的物理化学性质,比如导电率高、化学性质稳定以及比表面积大等特点,在环境、材料、能源和催化领域具有广泛的应用前景。而二维材料与半导体复合,不仅可以拥有单个组分的优势,而且每种组分之间的相互作用还可能会引起本征性能的协同增强,因此二维材料-半导体复合光催化剂受到广泛的关注。文中首先介绍了二维材料的分类,包括石墨烯基二维材料和类石墨烯二维材料（六方氮化硼、过渡金属硫族化物、石墨相氮化碳、黑磷、第Ⅳ主族类石墨稀材料、金属有机骨架化合物和共价有机骨架化合物、层状双氢氧化物）。其次对二维材料和半导体-二维材料复合光催化剂的制备进行总结,重点介绍二维材料的“自上而下”和“自下而上”制备策略。最后从光催化降解有机污染物和光解水制氢对二维材料的光催化应用进行综述。基于二维材料光催化的研究现状和进展,进而对二维材料在光催化领域的前景进行展望,提高其实际应用价值。      

高安全长寿命LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/Li_4Ti_5O_(12)电池的制备

研制以Li Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2、钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))分别为正、负极活性物质,25μm厚的聚乙烯为隔膜的方形(245 mm×160 mm×6 mm)12 Ah铝塑膜软包装锂离子电池。筛选电极材料、电解液配方,并通过优化工艺制作的电池在1.5~2.7 V充放电,在常温(25℃)下以4.00 C循环6 000次的容量保持率大于98%,且不胀气;以0.50 C放电,在高温(55℃)下的容量为常温时的108.2%;最高脉冲放电比功率为2 232 W/kg。5只100%SOC电池串联进行针刺测试,不起火、不爆炸。     

添加剂γ-CoOOH对氢氧化镍电极性能的影响

用化学氧化法合成了3.40价的钴化合物,X射线衍射分析表明,该化合物的晶体结构与γ-NiOOH相同,属于准六方层状结构.粉末电阻测试表明,这种高价钴化合物的电阻仅为二价Co(OH)3的1/3,添加到氢氧化镍电极中,可以与氢氧化镍颗粒形成一整体的导电网络,不仅能有效地改善充放电过程中电极反应的可逆性和循环性能,而且大大提高正极活性物质利用率和电极活化速度,在0.2C倍率充放电条件下,活性物质利用率经一次循环就能达到100.6%.     

软包装锂离子电池的高倍率放电性能

以额定容量为1 100 mAh的063465型软包装锂离子电池为研究对象,研究了电池结构,正极活性物质与导电剂、粘结剂的配比,板板的面密度、压实密度等因素对锂离子电池高倍率放电性能的影响.制备的实验电池以15 C大电流放电,电压平台为3.5 V,循环220次(15 C放电),容量保持率为87.0%.     

硅负极的应用技术研究进展

硅因具有最高的理论储锂容量而成为高能量密度锂离子电池的首选负极,然而其低的循环寿命严重阻碍了其商业化应用。硅负极低的循环寿命源于其在充放电过程中存在巨大体积膨胀。硅负极的体积膨胀使得硅颗粒和电极的机械稳定性、活性颗粒之间的电接触以及SEI膜的稳定性变差。为了提高其循环稳定性改变这种不利因素,研究者们在极片的制备工艺、电解液的选择以及电池的设计方面做了许多努力,并取得了一定的成效。对上述研究工作进行了综述,以期为硅负极的实用化进程提供可行的技术思路。     

高密度锂离子电池正极材料LiCoO2前驱体的制备

用化学沉淀法(CP)合成出了锂离子电池正极材料前驱体.研究了干燥方式、反应物浓度、滤饼含水量等因素对前驱体组成及振实密度的影响.结果表明,干燥方式以及滤饼的含水量和NaOH浓度对产物的振实密度影响最大.最佳条件下可以得到振实密度为1.92g/cm2的产物.用此前驱体和LiNO3-LiOH低共熔盐制得的产物LiCoO2振实密度达到2.95g/cm3,高于球形LiCoO2(2.8g/cm3)正极材料.用此前驱体制得的LiCoO2正极材料I003/I104达到26.65,首次充放电比容量为157和151mAh/g.     

海底管道局部冲刷的二维数值模拟研究

建立了一个定常流下二维管道冲刷的数值模型。流场模型通过求解时均N-S方程,结合RNG湍流模型进行封闭。床面剪切力采用壁面函数方法。泥沙运输模型分别考虑了推移质和悬移质两种运输方式。数值模型工况采用了Mao(1986)室内实验。结果表明,本文建立的模型能准确地模拟冲刷深度以及轮廓变化。     

锂电池宽温度范围电解液研究现状

综述了锂离子电池适用于宽温度范围电解液的研究现状和发展前景。总结了前人在新型锂盐的开发和研究、溶剂体系的改善、添加剂的引入等方面做出的努力,提出了从寻找能替代Li PF6的锂盐以提高电池的高温性能,研究新的溶剂组合和新型低熔点溶剂以提升电池的低温性能,再结合其他添加剂改善电解液与电极界面性能来拓宽锂离子电池应用的温度范围的研究思路。     

电动汽车用富锂锰基动力锂离子电池

以富锂锰基材料、人造石墨分别为正、负极活性材料,通过优化化成流程、充放电截止电压、负极/正极容量比(N/P)和电解液添加剂等参数,研制电动汽车用动力锂离子电池。N/P为1.37,采用氟代碳酸乙烯酯体系电解液,分别添加1%的正、负极成膜添加剂和HF酸捕捉添加剂,通过4.6 V高压活化,以0.5 C在2.00~4.35 V充放电,富锂锰基材料电池的放电比容量为179.8 mAh/g,首次循环的库仑效率为87%,比能量为187 Wh/kg,室温循环800次的容量保持率为80%。     

Cu2+掺杂高密度LiFePO4/C正极材料的合成及性能

以高密度FePO4作为前躯体,Cu(Ac)2为掺杂源,通过高温固相法合成了高振实密度的锂离子电池正极材料LiFe1-xCuxPO4/C(x=0、0.01、0.015、0.02、0.025).采用X粉末衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)、循环伏安法(C-V)和恒电流充放电对合成的材料掺杂进行了结构、形貌和电性能表征和分析研究.结果表明, 所合成的掺杂复合材料LiFe1-xCuxPO4/C为典型的橄榄石型结构,结晶度高,具有较高的振实密度.掺杂Cu2+离子在很大程度上可以提高LiFePO4的电化学性能,当Cu含量为2.0%(质量分数)时,LiFe0.98Cu0.02PO4/C的振实密度可以达到1.98g/cm3,比容量为最大值,0.1C倍率放电可达150.0mAh/g,体积比容量为297.0mAh/cm3;2C倍率放电比容量仍可以达到127.3mAh/g以上,体积比容量为252.1mAh/cm3.