低极距下铝电解的电流效率——实验室研究

降低现有铝电解槽的极距可以获得很大的节能利益。本文从降低极距不损失或少损失电流效率的角度出发,对低极距下电解的电流效率进行了实验室研究。采用经改进的重量法直接测定小槽内铝阴极的电流效率。结果表明:在980℃时,在电解质与铝液界面上保持薄层Al_2O_3的情况下,极距降至2—3厘米时,电流效率超过80％(经铝损失修正后大于94％)。但极距低于2厘米后,电流效率急剧降低,且槽电压剧烈波动。采用带有排气沟的阳极后,由于加速了阳极气体的排去,在极距降至1—2厘米时仍可获得大于70％(修正铝损失后大于81％)的电流效率,且槽电压的波动也完全消失。     

钾长石的碱石灰烧结法综合利用研究

对利用碱石灰烧结法提取钾长石中的Al2O3、K2O和尾渣烧水泥，这一综合利用新工艺进行了试验研究。结果表明：熟料K2O的浸出率可达70％以上，熟料Al2O3的浸出率可达50％以上，而尾渣是硅酸盐水泥的良好原料。     

中国氧化铝工业面临的机遇和挑战

在深入分析世界氧化铝工业发展趋势的基础上,结合我国的铝土矿资源特点以及氧化铝工业的现状,指出了我国氧化铝工业所面临的新机遇和必须应对的严峻挑战,并对我国氧化铝工业为应对挑战所必须开展的研发工作进行了总结。     

静流式铝电解槽磁场仿真及设计

通过对槽内磁场、电流场的分析和研究,提出一种静流式铝电解槽的概念,采用阴极垂直出电的方式代替目前的水平出电方式,从而大幅度降低铝液层中的水平电流,大幅度削弱电磁力对槽内熔体的影响,进而减小铝液的流动和波动,将电磁影响削弱到最低程度以实现熔体界面高稳定性,并依此原理设计开发新型高效节能型铝电解试验槽。同时对母线配置进行设计,在最优化母线配置下,磁场数值仿真计算结果表明,该电解槽垂直磁场最大值为0.896 3 mT,平均值为0.360 2 mT,远低于同规格普通电解槽的垂直磁场,从而可获得电解槽超稳定运行条件,为大幅度降低极距,实现大幅度节能创造条件。     

Co-Se化合物薄膜的电沉积制备与表征

采用电沉积方法在SnO2玻璃基底上制备了Co-Se化合物薄膜.研究了薄膜形成的电化学机理和电沉积工艺对薄膜组成与形貌的影响,并表征了薄膜的结构与光学性质.结果表明:Co2+受预沉积Se的表面诱导还原或直接与H2SeO3的六电子还原反应产物H2Se发生反应形成Co-Se化合物;沉积电位、沉积温度和pH值均显著影响电沉积Co-Se化合物薄膜的形貌与成分;在沉积电位为?0.5V(vs SCE)、沉积温度为50℃和pH值为2.0时可制备出表面致密平整且呈六方晶型结构的富硒CoSe薄膜,其光吸收系数达到1×105 cm?1,直接带隙宽度为(1.53±0.01)eV,接近单结太阳电池光吸收层材料的理论最佳值.     

铅合金微观结构对其腐蚀行为的影响

铅合金由于在硫酸体系中稳定性好而广泛应用于湿法冶金电沉积工序。铅合金的耐腐蚀性能不仅影响生产成本,还会影响阴极产品质量,因此耐腐蚀性能是评价铅合金优劣的关键因素。简要综述了铅合金的晶粒尺寸,二次相形貌及分布和轧制对其腐蚀行为的影响。总结了具有理想耐腐蚀性能的铅合金的微观结构的特征,并对铅合金晶界工程和微区腐蚀行为研究提出了展望。     

氯离子对Pb-Ag-RE合金阳极电化学行为的影响

采用恒流极化,SEM,XRD,EIS和Tafel扫描对比研究了Pb-Ag-RE合金阳极在无Cl-和含500 mg/L Cl-H2SO4溶液中的腐蚀行为和析氧行为.结果表明,Pb-Ag-RE阳极在含Cl-电解液中生成的氧化膜层出现"火山口"状孔洞,合金基底上分布着大量的腐蚀坑,呈现出明显的局部腐蚀特征.此外,Cl-的存在会减少阳极表面氧化膜层中Pb O2的含量,抑制析氧反应中间产物的生成和吸附,进而增加析氧反应传荷阻抗.因此,500 mg/L的Cl-对Pb-Ag-RE合金阳极的耐腐蚀性能和析氧活性均会造成不利影响,工业生产中应尽量降低电解液中Cl-的浓度.     

超级电容器的制造工艺优化与性能研究

器件的工程化制造作为超级电容器研发的主要内容之一,是决定超级电容器能否产业化的关键所在。以自制活性炭为原料,制备了2.5V/10F有机系超级电容器,考察了不同黏接剂体系、导电剂含量、黏接剂含量、轧制压力对超级电容器容量与内阻的影响,并对所制备的超级电容器进行了性能检测。检测结果表明:在1.6A的放电电流时,电容器能量密度为2.96Wh/kg,在2.5V恒压1h后,电容器漏电流小于0.15mA,在5000次循环后,超级电容器容量与500次循环时相比,衰减量小于3%。     

卷绕型超级电容器的电容特性

以高性能活性炭为电极材料,采用锂离子电池和铝电解电容器的制作工艺,制备出尺寸为Φ12 mm×20 mm的卷绕型超级电容器.通过BET比表面积、扫描电镜、激光粒度和振实密度对活性炭进行了分析;通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等方法,对超级电容器的充放电特性、功率特性、电容量、内阻、漏电流和循环寿命等进行了研究.活性炭的比表面积为1 770 m2/g,总孔容为0.831 6 ml/g,平均孔径为1.880 nm,平均粒径为5.19 μm,振实密度为0.41g/cm3.制备的超级电容器为2.5 V/6.0 F,直流内阻为150 mΩ,交流内阻为58 mΩ,功率特性和循环性能良好.     

合成方法对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2性能的影响

采用高温固相法、溶胶-凝胶法和碳酸盐共沉淀法分别制备了锂离子电池层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2.采用XRD、SEM、粒径分布和充放电实验,对产物的结构和性能进行了分析.结果表明,合成方法和工艺条件的不同导致了样品晶相结构、表现形貌、粒径分布及电化学性能上的差异.碳酸盐共沉淀法制备的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2样品的电化学性能较好,在2.5～4.6V、0.1C倍率下,首次放电比容量为190.29mAh/g,显示了较好的循环稳定性.