活性炭制作研究进展

活性炭的研究非常活跃。原料的广泛性，工艺的先进性，产品性能的特殊性都受到活性炭使用者的广泛关注，特综述了近年来活性炭研制进展概况并对活性炭的研制作展望。     

利用铝（100）面隧道孔制备纳米模板及有序阵列材料

高纯铝箔通常通过电化学扩面后用作铝电解电容器的阳极材料。利用铝箔（100）面隧道孔制备纳米模板。这种纳米模板的特点是制作简单、模板面积大，纳米阵列材料形状可控性强。还利用两步电化学侵蚀铝箔的特殊工艺，研制出纵横交错的TiO2纳米有序阵列材料。     

腐蚀Al箔集流体对球状LiFePO4/C复合材料电性能的影响

以Fe （NO₃）₃9H₂O、H₃PO₄、HNO₃为原料,采用液相结晶法制备类球状FePO₄前驱体,后续运用高温固相还原法制备球状LiFePO₄/C复合材料。对腐蚀后的Al箔进行SEM、金相显微镜和测厚规表征分析。以腐蚀后的Al箔作为Li离子电池正极材料LiFePO₄/C复合材料的集流体时进行电性能测试,结果表明：腐蚀Al箔表面形成密集有序的三维微方孔,内部也形成了密集的隧道孔且Al箔厚度减少了14.29%。以腐蚀后Al箔作为集流体时,LiFePO₄/C复合材料的电性能得到改善,在0.1 C下首次放电容量为153 mAh·g^-1,电极反应电阻为51.12 Ω,且具有良好的倍率性能和循环稳定性能。     

片层纳米结构磷酸铁制备及对磷酸铁锂电性能的影响

采用液相反应结晶法,在磷源及铁源中添加NaAlO_2,利用在结晶过程中生成的Al(OH)3胶体对结晶面的作用,合成出具有片层纳米结构纺锤体状磷酸铁前驱体,并通过高温固相法进一步制备成磷酸铁锂。采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、比表面及孔隙率分析、激光粒度分析和电化学性能测试等手段对样品进行表征分析。结果表明,由具有片层纳米结构的磷酸铁前驱体制备的磷酸铁锂比由无片层纳米结构的磷酸铁前驱体制备的磷酸铁锂在0.1C下的首次放电容量提升了20%,达到151.48mAh/g,电极电荷转移电阻降低了约75%,仅为27.23Ω;0.1C倍率下循环50次后容量保持率可达96%。同时,对Al(OH)3胶体影响片层纳米结构磷酸铁生成机制进行了分析和讨论。     

水热法以磷铁制备电池级磷酸铁的研究

采用水热法,以磷铁、磷酸、硝酸为原料制备电池级磷酸铁,并利用扫描电镜(SEM)、XRD、红外光谱(FTIR)、TG-DSC以及电化学测试等手段,表征产品的形貌、晶体结构、分子结构和电化学性能,研究了反应过程中硝酸浓度、反应温度、时间及体系浓度对产品性能的影响。实验结果表明:以磷铁为原料,用水热法在一定实验条件下制备的FePO_4·2H_2O产品为正磷酸铁,且产品中含有多种微量金属元素,这有效利用了磷铁中的微量元素,改善了磷酸铁及后续制备的磷酸铁锂的电化学性能。以此为原料通过高温固相法合成的LiFePO_4/C的首次放电容量为148.9mAh/g,具有良好的电化学性能。     

磷铁制备电池级磷酸铁放大实验研究

以磷铁、硝酸和磷酸为原料,采用液相结晶法制备电池级磷酸铁,并对磷酸铁结晶产物进行结构和元素分析。500 L结晶反应器的放大实验表明,制备出的磷酸铁热稳定性好,晶体结构和元素含量符合市场所售电池级磷酸铁的行业标准,磷铁中铁元素回收率高达98 %以上,具有较好的工业化应用前景。同时以不同来源的磷铁来探讨原料磷铁的适用性,发现硅质量分数在大于0.5%时,无法结晶制得产品。通过添加晶种对产品粒度、产量、结晶时间、形貌特征影响做了分析, 发现添加晶种的方式可以提升生产效率。电镜扫描照片显示,片状磷酸铁与市场所售产品相比表面光滑,团聚现象明显改善,并进一步分析了差异形成的原因。     

高纯铝箔表面电聚合化合物防腐特性的试验研究

高纯铝箔分别经过电聚合苯胺、吡咯、噻吩表面改性,研究其在铝箔表面聚合物的形貌及防腐特性。结果表明:聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩对腐蚀箔有缓蚀抑制作用,且对腐蚀箔隧道孔的生成有一定的促进作用。利用原子力显微镜和扫描电镜对恒压电聚合制备的聚合物进行形貌和结构特征分析,发现三种电聚合化合物薄膜对高纯铝箔腐蚀发孔的影响与聚合物形貌和结构特征有很大关系。通过改变扫描速率、硝酸钠浓度和电聚合表面改性方式对高纯铝箔的腐蚀电池法过程进行极化曲线和交流阻抗研究,分析了电聚合化合物膜对高纯铝箔侵蚀过程的影响效果及其机制。     

中高压阳极铝箔直流脉冲电蚀工艺及机理研究

用直流脉冲电源对高纯铝箔进行电化学侵蚀,研究了影响腐蚀箔性能的工艺参数条件,探索了隧道孔生长机理。结果表明:在硫酸和盐酸电解质体系中,影响腐蚀箔性能的工艺参数有直流脉冲电流密度、脉冲频率、占空比以及脉冲时间等;控制直流脉冲的电流密度峰值在0.8A/cm2以上、脉冲电流单次通电延续时间在0.53 ms左右,能使铝箔产生纵横交错的隧道孔。     

木质素对煤基活性炭影响分析

以木质素与煤粉混合物为原料,KOH为活化剂,在活化温度为800℃,升温速度为5℃/min~10℃/min,活化剂与原料比为1∶1~2∶1,木质素占原料质量比为50%~70%时,制备出了性能优良的活性炭样品,通过对该活性炭性能的研究及使用热分析等研究手段,分析了木质素改善煤基活性炭的原因,为木质素再生资源的合理利用和煤基活性炭性能的提高寻找到一条途径.     

电解电容器铝箔横向隧道孔的生长控制

在酸性介质中已经产生隧道孔的铝箔表面,继续在中性电解液中采取直流阳极溶解时,隧道孔密度及长度与二次侵蚀时电解质类别相关。在此基础上,通过二次侵蚀前铝箔表面的酸浸泡成膜处理,以及二次侵蚀过程中在中性氯化钠介质中添加复合有机物,达到控制此过程中隧道孔生长方向的目的,使其在原隧道孔的孔壁沿着与铝箔表面平行的方向产生新的隧道孔,这为提高铝箔表面积提出了新的途径,为进一步提高铝电解电容器比容提供了可能性。