LiFePO4正极材料的合成与电化学性能研究

采用固相反应合成了LiFePO4正极材料,研究了抑制Fe2 氧化以及产物粒径长大对产物充放电性能的影响。制备样品分别用XRD、FT-IR、SEM进行表征。在添加20%乙炔黑、纯氮气氛下、600℃烧结24h可制得单一物相的LiFePO4粉末。在2.5～4.3V(vs.Li)范围内,测量了不同扫描速度(0.06、0.1、0.2mV/s)对循环伏安的影响。结果表明制备材料有良好的Li 脱嵌性能、LiFePO4中的Fe2 /Fe3 氧化还原反应是一个准可逆体系。在2.7～4.0V(vs.Li)范围内,以15mA/g电流密度放电,首次放电比容量可达到147mAh/g,且电压平台好,放电反应表现出典型的两相行为。     

锂离子蓄电池制作废料中LiCoO_2的回收研究

对商用锂离子蓄电池制作废料中LiCoO2进行了回收研究,提出了相应的回收方案:采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)在80℃剥离活性物质;采用NaOH溶解少量铝屑;通过热处理除去碳粉;再通过锂补偿法重新合成LiCoO2单相。对回收样进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),振实密度,电感耦合等离子体光谱(ICP)和电化学性能测试。结果表明:回收LiCoO2首次充放电容量分别152mAh·g-1和144mAh·g-1,电化学效率为94.7%;100次循环后为135mAh·g-1,且仍持有92.5%的平台效率。回收样符合制作商用锂离子蓄电池的要求。     

磁性高分子微球的静电自组装制备及表征

以微乳液聚合法制取的聚(苯乙烯-丙烯酸)[P(St-co-AA)]高分子微球为模板,与部分还原法所制纳米Fe3O4,通过静电自组装制备磁性高分子微球。采用XRD、TEM、SEM、IR等对样品进行表征,采用VSM对样品进行磁性能测试。结果表明所得磁粉样品为Fe3O4单相,平均粒径为10nm。常温下磁性能测试表明:外加磁场为6 kOe时,饱和磁化强度为69 emu/g。P(St-co-AA)平均尺寸约为70 nm,表面带有羧基。自组装所制磁性高分子微球为球形,粒径约1μm,磁粉含量为30.81%。研究表明pH、搅拌等对磁性高分子微球的形成有重要影响。     

P(St-co-AA)与 Fe3O4纳米粒自组装制备高分子磁微球

用微乳液聚合法制备了粒径均匀的聚苯乙烯-丙烯酸高分子微球P(St-co-AA),与共沉淀法所制纳米Fe3O4通过静电作用,使两种微球自组装成高磁含量的磁性微球[Fe3O4/P(St-co-AA)].采用XRD、TEM、SEM、IR等对样品进行表征,采用VSM对样品进行磁性能测试.结果表明P(St-co-AA)平均粒径约为70nm,表面含有羧基;所得磁粉为Fe3O4单相,平均粒径约为10nm.磁性能测试表明,当外加磁场为1.5×106/π(A/m)时,磁化强度达到饱和,饱和磁化强度为69A·m2·kg-1;自组装所制高分子磁性微球为球形,平均粒径约800nm,磁粉含量为15.8%.研究表明,pH值、搅拌等对复合磁性微球的形成有重要影响.     

废旧锂离子电池正极材料钴酸锂的回收

随着人口不断增加，资源不断枯竭，人们对化学能源提出了更高的要求，即高质量、长寿命、低污染．而高科技、高附加值的锂离子二次电池是其中一大亮点，引起了许多大公司竞相加入到该产品的研究开发行列中．作为“绿色能源”的锂离子二次电池有一定的寿命，一般为3年左右．可以预测，锂离子二次电池将成为未来固体废物中不可忽视的部分．如何妥善处理它们，将是人们面临的一大问题．     

Bi系高Tc超导相的研制

在液氨温区的YBaCuO体系超导研究正处于高潮之际,C.Michel等人给出了非稀土的Bi-Sr-Cu-O体系,发现Bi_2SrCu_2O_(7+(?))在7—22K出现超导电性转变。之后,H.Maeda等人宣布制备出名义组分为BiSrCaCu_2O~y超导体,起始转变温度为105K,而零电阻温度在70K引起了世界各国超导工作者们极大的注意。我国科学院物理所的科学工作     

新快离子导体——Na_2O-Y_2O_3-GeO_2系统的一种多晶陶瓷的研究

本文报道新快寓子导体Na_2O-Y_2O_3-GeO_2系统的多晶陶瓷的制备及其恃性。它是用Na_2CO_3、Y_2O_3、GeO_2为原料,按重量百分比33wt%、1wt%、53wt%混合,经煅烧、压型、脱胶后在空气中于980℃下烧结3h而制成陶瓷。陶瓷的密度为2.973g/cm~3,熔点为1060℃,其晶粒尺寸平均约2μm,在300℃和500kHz下Na~+离子导电率是9.52×10~(-3)Ω~(-1)·cm~(-1),温度高于120℃得到In(σT)和1/T的线性关系,Na~+离子激活能是0.39eV。本文并对其固相反应过程进行了研究。     

LiFePO4/C正极材料的液相合成及电化学性能研究

采用磷酸三丁酯(TBP)为多功能反应物并添加表面活性剂PEG-4000合成了LiFePO4/C正极材料,利用XRD、SEM、XPS和滴定分析对产品进行了结构、表面形貌和化学组成表征.结果表明在650℃烧结15h所得产物结晶良好,为均匀分布在100nm左右的类球形颗粒.循环伏安曲线显示,该样品具有对称且尖锐的氧化还原电位峰,表明材料具有良好的电化学可逆性.在0.1mA/cm2电流密度下,其首次充放电比容量分别为162和158mAh/g,经100次循环后放电容量损失率仅为3.3%,当充放电密度增加到4mA/cm2时,材料的放电比容量仍然接近100mAh/g,倍率性能优良.     

用碳热还原法合成LiFePO4及其电化学性能研究

为了获得颗粒均匀、细小和优异电化学性能的LiFePO4,采用不同碳热还原方法(固相反应中用乙炔黑作碳源,固相反应中用蔗糖作碳源,半固相反应中用蔗糖作碳源)合成了LiFePO4。制备样品分别用XRD和SEM进行表征,通过充放电试验测试电化学性能。结果显示:半固相碳热还原反应制得的样品颗粒粒径最小、电化学性能最佳。在2.0～4.0V(Vs.Li)范围内、15mA·g-1电流密度下放电,首次放电比容量高达到162mAh·g-1,是理论容量的95.3%;该样品也具有稳定的循环行为。半固相碳热还原法是制备锂离子电池正极材料LiFePO4一种有潜力的合成方法。     

非稀土Tl-Ba-Ca-Cu氧化物超导陶瓷的研究

一、引言 以YBa_2Cu_3O_(7-δ)为代表的液氮温区高温氧化物超导体问世以后,掀起了氧化物超导研究的新高潮,各种含稀土元素的高温氧化物超导体相继研制出来。由于稀土元素价格较昂贵,人们开始寻求新的不含稀土元素的高温氧化物超导体。Michel和Maeda等人首先制备出不含稀土的Bi-Sr-Ca-Cu-O系统的超导体,其零电阻温度在液氮温度之下。中科院物理所陈立泉等人改进了制备工艺,使这种Bi-Sr-Ca-Cu-O系统超导体的零电