锂离子电池安全添加剂的研究进展

锂离子电池具有高能量密度和良好的循环性能,是目前最为理想的动力电源储能体系。然而,由于大容量和高功率锂离子电池技术尚未成熟,存在安全隐患,导致其商业化应用受到了很大程度的限制。锂离子电池的安全问题主要有机械力破坏、异常充电、气体积聚和热失控等,本文分析了上述危险因素产生的原因以及抑制的方法。在这些增强电池安全性的方法中,使用安全添加剂是最为经济有效的手段,但要在电解液中找到一种对电池具有高安全性能且不牺牲其他性能的实用添加剂并不容易,未来同时具备多功能的添加剂将会是对电池性能提升最有希望的研究方向。本文分析了成膜添加剂、阻燃添加剂和防过充添加剂的作用机理,并对相关领域的发展方向进行了展望。     

纳米TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂,研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响.结果表明:纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性,降低烧结温度.当TiO2含量为2%时,在1 580℃烧结试样的显气孔率为0.54%;在1 650℃烧结试样的显气孔率为0.16%.纳米TiO2的加入改变了Al2O3陶瓷的微观结构,更有利于Al2O3陶瓷的烧结.     

添加铝粉对Al_2O_3–MgO耐火材料物相组成的影响EI北大核心CSCD

以电熔镁砂、高纯镁砂、板状刚玉、氧化铝微粉和金属铝粉为原料,铝溶胶为结合剂制备铝–刚玉–方镁石耐火材料,经1 700℃氮气气氛烧成(580℃保温3 h和未经580℃保温的2种烧成制度)。结果表明:经580℃保温和未经580℃保温的样品中,未添加金属铝粉的样品主晶相为方镁石和镁铝尖晶石固溶体,板状刚玉(≤1 mm)和氧化铝微粉均与细粉中方镁石反应形成了镁铝尖晶石固溶体。添加金属铝粉的样品中,晶相除方镁石和镁铝尖晶石固溶体外,有氮化铝、镁阿隆和纤锌矿结构的阿隆(Al10O3N8)生成,且随着铝粉含量增加而增加。未经580℃保温的样品中,镁阿隆和纤锌矿结构的阿隆生成量显著降低,建立了样品中镁阿隆和阿隆形成的反应模型。低温保温(580℃保温3 h)促进了样品中铝粉更完全的形成Al N,减少了金属铝粉以介稳态Al_2O(g)和Al(g)逸出的量,添加铝粉的铝–刚玉–方镁石样品升温制度对其组成与性能有影响。     

反应烧结法制备MgAlON的合成机理及烧结行为的研究

通过对以Al2 O3、MgO和AlN为起始原料 ,在氮气气氛中反应烧结合成MgAlON材料合成机理的研究发现 :在 12 0 0℃以前 ,MgO与Al2 O3反应生成镁铝尖晶石 ,此后 ,随着温度的升高 ,Al2O3不断向所形成的尖晶石中固溶 ;在 130 0℃以前 ,AlN基本上不参与反应 ,而在更高的温度下 ,AlN开始向尖晶石中固溶形成MgAlON ,约在 15 5 0℃时形成单一的MgAlON相。用热膨胀仪检测了试样的线变化率随温度和时间的变化 ,用最小二乘法回归分析了试样线变化率的实验数据 ,并根据烧结理论对MgAlON材料烧结初期的动力学进行了探讨。结果表明 ,MgAlON材料烧结初期的烧结机理以体积扩散为主     

锂离子电池电解液SEI成膜添加剂的研究进展

稳定的固体电解质界面（SEI）是提高锂离子电池电化学性能的关键,用电解液添加剂是改善锂离子电池性能最经济有效的方法之一。本文综述了近五年间包括不饱和酯化合物、含硫化合物、锂盐、无机化合物等作为电解液成膜添加剂在锂离子电池中的研究进展和作用机理,对它们的优缺点进行了评价,最后进行了总结和展望。未来成膜类添加剂的研究思路应该为：（1）应以有机物种为主,能够形成弹性模量小的SEI膜,便于适应阳极材料产生的膨胀行为。（2）添加剂要尽量保证形成的SEI膜与石墨等阳极材料产生良好的黏结,因此添加剂形成的聚合物的聚合度不能太小。（3）在没有性能极其优秀的成膜添加剂出现之前,添加剂的分子结构可以在现有的添加剂的基础上进行结构的优化或者官能团的设计。（4）重点攻关当前添加剂的应用的问题,提高添加剂的合成技术,降低合成成本。     

铬渣——镁砂复合耐火材料性能的研究

通过对铬渣原料的化学分析及矿物组成分析得知：铬渣的矿物组成主要是由镁橄榄石、尖晶石相组成,精选铬渣中配加镁砂可生产出性能良好的镁橄榄石——尖晶石复合耐火材料,而且镁砂细粉加入量为４０％ 的试样物理性能优于高铝砖和镁铬砖     

颗粒尺寸分布对耐火浇注料性能的影响

以Andreasen方程为理论基础，通过测定不同颗粒级配浇注料的流动性及物理性能，研究了颗粒尺寸分布对浇注料性能的影响。结果表明：颗粒尺寸分布的不同会影响浇注料的流动性，合理的颗粒尺寸分布能改善浇注料的流动性，同时降低了浇注料的加水量。颗粒尺寸分布的不同还对耐火浇注料的常温物理性能有很大的影响；只有采用合理的颗粒级配才能生产出性能优良的耐火浇注料。证明了采用颗粒尺寸分布模型设计浇注料的颗粒级配是非常有效的方法。     

Si复合Al2O3-SiC材料热机械性能的研究

通过应力-应变关系、高温抗折强度等高温试验,研究了金属硅复合Al2O3-SiC材料的热机械性能,结合SEM和XRD,对金属硅复合Al2O3-SiC材料高温显微结构和物相进行分析.结果表明:金属硅作为一个组元,不仅能缓解Al2O3-SiC材料由于热膨胀系数不匹配产生的内应力,而且使Al2O3-SiC材料兼具有金属塑性的特点,从而改善了Al2O3-SiC无机材料热机械性能.     

600t混铁炉内衬耐火材料的资源优化配置

通过分析混铁炉炉衬侵蚀机理及损毁原因，在应用综合炉衬技术基础上，对渣线和出铁口采用改性铝碳化硅砖，能使混铁炉炉衬实现均匀侵蚀，在一定程度上解决了混铁炉长寿问题。     

闪速燃烧合成Fe3Si-Si3N4复合粉体的基础研究

利用SEM和EDS等手段对原料FeSi75闪速燃烧合成产物的相组成和显微结构进行了分析.结果表明,产物Fe3Si-Si3N4复合粉体的结构单元是,以铁相材料为内核,外层包覆氮化硅的包裹体结构,其中铁相材料是Fe3Si和α-Fe,表层氮化硅大多呈柱状结晶的β-Si3N4存在,α-Si3N4以微小圆形颗粒形式存在于致密层中.并对Fe3Si-Si3N4复合原料的高温稳定性及应用进行了初步探讨.