高镍正极材料微裂纹诱导容量衰减的应对策略研究进展

随着锂离子电池在电动汽车、储能等领域的广泛应用,其正极材料尤其是钴酸锂、镍钴锰酸锂及镍钴铝酸锂三元正极材料的需求量也随之剧增。然而由于钴资源稀缺,“高镍低钴化”成为近年来锂离子电池行业的重要关注点和发展方向。高镍正极材料（Ni的摩尔分数大于60%）凭借着容量高、成本低廉等优势获得了广泛的关注和研发,其产业化步伐逐渐加快。然而其仍然面临着诸多限制其大规模应用的问题,其中微裂纹的产生诱发的快速容量衰减问题被越来越多的研究证明是常规球状高镍正极材料容量衰减的首要因素。本文综述了近年来针对这一问题的几种典型应对策略的研究进展,包括填隙包覆处理、径向有序设计以及采用高镍单晶正极材料。本文对以上典型应对策略的技术手段、工艺参数和电化学性能进行了总结和归纳。最后对于进一步的研究方向进行了展望。     

中温固体氧化物燃料电池新型层状钙钛矿阴极材料Y0.8Ca0.2BaCo2O5+δ

研究了中温固体氧化物燃料电池的新型层状钙钛矿Y0.8Ca0.2BaCo2O5+δ(YCBC)阴极材料。采用柠檬酸-硝酸盐自蔓延燃烧法合成了YCBC以及YBaCo2O5+δ(YBC)粉体。X射线衍射结果表明：YCBC粉体在950℃空气中煅烧3 h能够很好地成相,而YBC粉体需要1100℃。电导率测试结果表明：在整个测试温度350～800℃范围内,YCBC的电导率(435～506 S/cm)明显比YBC的电导率(205～323 S/cm)高。使用电化学阻抗谱技术测试了对称电池YCBC/SDC/YCBC和阳极支撑的单电池YCBC/SDC/Ni-SDC的电化学性能。以H2为燃料气(含体积分数3%水蒸气),空气为氧化剂,650℃时单电池YCBC/SDC/Ni-SDC的最大输出功率为351 mW/cm2。目前研究表明YCBC是具有潜力的中温固体氧化物燃料电池阴极材料。     

中温固体氧化物燃料电池新型层状钙钛矿阴极材料Y0.8Ca0.2BaCo2O5+δ（英文）

研究了中温固体氧化物燃料电池的新型层状钙钛矿Y0.8Ca0.2BaCo2O5+δ(YCBC)阴极材料。采用柠檬酸–硝酸盐自蔓延燃烧法合成了YCBC以及YBaCo2O5+δ(YBC)粉体。X射线衍射结果表明:YCBC粉体在950℃空气中煅烧3 h能够很好地成相,而YBC粉体需要1 100℃。电导率测试结果表明:在整个测试温度350~800℃范围内,YCBC的电导率(435~506 S/cm)明显比YBC的电导率(205~323 S/cm)高。使用电化学阻抗谱技术测试了对称电池YCBC/SDC/YCBC和阳极支撑的单电池YCBC/SDC/Ni-SDC的电化学性能。以H2为燃料气(含体积分数3%水蒸气),空气为氧化剂,650℃时单电池YCBC/SDC/Ni-SDC的最大输出功率为351 mW/cm2。目前研究表明YCBC是具有潜力的中温固体氧化物燃料电池阴极材料。     

谢一矿深部煤配煤炼焦实验方案设计

淮南谢一矿深部优质炼焦煤资源主要为肥煤和焦煤。为了充分合理利用本区优质深部煤炭资源,以该区4种主要炼焦煤为原料,采用正交法设计配煤方案,选用L93（4）正交表进行炼焦实验。对实验数据进行极差分析,排列了各原料煤影响因素的主次顺序。结果表明：当配煤中气煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤质量比为15：35：10：40时,焦炭的综合质量最优。     

二次电池金属锂负极的研究进展

金属锂负极具有极高的比容量、极低的密度和最负的电势,被认为是最有希望的下一代高能量密度型电池的负极材料。然而,在反复充放电过程中,锂负极会出现严重的粉化和枝晶生长,造成安全隐患,极大地降低了电池的性能,缩短了使用寿命。综述了近年来国内外针对金属锂负极存在问题进行的改性研究进展,从锂负极存在问题的根源、锂枝晶的生长模式以及近年来改善锂负极的举措三个方面出发,重点针对锂枝晶问题开展分析,并予以展望,为高能量密度锂电池的商业化研究提供借鉴。     

木质纤维素衍生平台化学品制备液态烷烃的研究进展

液态烷烃C₅₊是汽油、柴油、航空燃油等当前社会的运输燃料的主要成分。本文综述了利用木质纤维素衍生平台化学品制备液体燃料的研究进展,着重总结了生物质衍生平台化学品通过碳链增长得到长链含氧化合物,然后经过加氢脱氧（HDO）得到C₇₊液体烷烃的技术研究进展。木质纤维素衍生平台化学品包括山梨醇、糠醛、5-羟甲基糠醛（HMF）、环戊酮、甲基呋喃、酚类、丙酮、丁醇、乙醇、乙酰丙酸、γ-戊内酯等。其中,糠醛、5-羟甲基糠醛和环戊酮在碱性催化剂作用下能与其他羰基化合物发生羟醛缩合反应实现碳链增长;甲基呋喃、苯类及苯酚类衍生物可以在强酸催化作用下通过烷基化/羟烷基化反应实现碳链增长;丙酮能与乙醇、丁醇发生α-烷基化反应实现碳链增长;乙酰丙酸可以转化为戊酸、丁烯或当归内酯,再分别通过酮基化反应、烯烃齐聚反应和加成反应实现碳链增长。诸多利用生物质衍生物化学品制备长链烷烃的路径中,利用5-羟甲基糠醛和甲基呋喃制备长链烷烃的技术路线存在路径过长、原料不易获取的问题;利用环戊酮和苯酚类物质能够得到高密度长链环烷烃,是一条有竞争力的路线;糠醛和乙酰丙酸易于从生物质中大规模制取,且利用糠醛和乙酰丙酸制备长链烷烃的反应路径短,较易实现工业应用。     

高镍系三元层状氧化物正极材料容量衰减机理的研究进展

高镍系三元层状氧化物正极材料因其高比容量、低廉的价格以及较好的环境友好性而受到广泛关注, 但是其固有的一些缺点, 如循环过程中结构稳定性差、高温稳定性差以及储存性能差等极大地限制了其在各领域的广泛应用。本文着重总结并讨论近年来对高镍系三元层状氧化物正极材料循环过程容量衰减机理的研究进展, 并对高镍系三元层状氧化物正极材料的进一步改性作了简要的展望。     

锂二次电池水性粘合剂研究进展

粘合剂是锂二次电池重要的辅助材料之一,其性能直接影响电池的比容量、倍率和循环性能。水性粘结剂是近年来化学电源界关注的一个热点,将水性粘合剂引入到锂二次电池的电极片涂布工艺中,可以使电池制备过程绿色化,并降低生产成本。介绍了水性粘合剂作为锂二次电池的优缺点,重点从粘结原理和实际应用效果对不同类型的粘合剂在不同电池体系中应用的研究进展进行了综述,并对锂二次电池用水性粘合剂材料的研究前景进行了展望。     

淮南电厂粉煤灰矿物组成及晶型结构研究

为了提高粉煤灰产品的附加值,拓展粉煤灰综合利用途径,以淮南电厂粉煤灰为研究对象,对原料进行了焙烧、酸化、碱化等处理,并运用化学分析方法和X衍射技术(XRD)对粉煤灰原样及其处理后样品的主要元素、矿物组成及晶型结构进行了研究,从而为淮南电厂粉煤灰的综合利用提供了一定的科学依据。结果表明:碱处理可以破坏粉煤灰中的玻璃体结构,并释放出活性SiO2和Al2O3,对粉煤灰脱杂或释放有用活性成分有利,使得粉煤灰高附加值利用成为可能。     

基于地方院校探讨化学反应工程课程教学改革

根据化学反应工程的理论与实验教学，结合地方性二本院校应用型人才的培养目标，分析目前化学反应工程教学过程中存在的主要问题。提出地方性二本院校改革理论教学方法、探索科学有效教学模式的建议。