溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料LiMn_2O_4

以醋酸锰、硝酸锂为原料,采用乙二胺四乙酸-柠檬酸(EDTA-CA)络合法,制备了正尖晶石型LiMn2O4超细粉末晶体。应用TG-DSC,XRD,CV及恒流充放电测试等手段对前躯体及LiMn2O4粉体进行性能表征,确定了其最终的合成温度为600℃。常温下,组装成半电池,初始放电容量为120.2mAh/g,循环50次后容量保持在70%左右。     

离子交换技术净化湿法磷酸树脂再生的研究

利用离子交换树脂脱除湿法磷酸中的镁,讨论脱镁树脂再生剂的选择及通过单因素实验选定再生条件。结果是：选用饱和硫酸铵溶液为再生剂,对于60g的饱和树脂、100mL再生液、70℃、中速搅拌、再生20min,树脂镁洗脱率可接近100％。     

锂离子电池硅-碳负极材料的研究进展

硅基负极材料因具有较高的理论储锂容量,将替代传统的石墨负极材料成为下一代锂离子电池最有前景的负极材料之一。然而,硅作为负极材料体积膨胀率(可达到300%)大、导电率低、易被电解液分解产生的HF腐蚀,这些缺点限制了其在商业应用中的发展。碳具有稳定性高、导电性好、价格低、来源广等优点,但其理论储锂容量较低,仅约为硅的1/10。为解决锂离子电池硅材料存在的问题,目前主要采用将硅与碳进行复合的办法,制备出储电量高、导电性好、循环性能优异的硅-碳复合负极材料。重点从硅碳复合结构和制备方法两个方面阐述了硅-碳复合负极材料的研究进展,认为"鸡蛋"结构能够有效地提高循环性能和安全性能,但是目前仍然不能够规模化生产。最后提出研究发展思路,应用胶体颗粒共凝胶法设计制备了一种特殊的硅-碳复合核壳结构。     

黑磷烯稳定性增强研究进展

黑磷烯是一种新型的二维材料，具有高的载流子迁移率，可调节的直接带隙，独特的各向异性物理化学性质，在储能、光电、医药、传感器等领域具有广阔的应用前景。由于黑磷烯容易在潮湿和氧气存在的环境条件下发生氧化降解，限制了其实际的应用。综述了黑磷烯的不稳定机制并总结了相关研究者近年来针对提高黑磷烯稳定性的一些策略与方法，并介绍了本课题组在解决黑磷烯稳定性方面的工作进展，对未来提高黑磷烯的稳定性方法进行了展望。     

香烟过滤嘴基多孔炭/红磷复合材料的制备及其储锂性能研究

以对环境有害且不可降解的香烟过滤嘴为碳源,采用KOH活化法调控孔结构参数,结合高温热处理和气相沉积法制备了香烟过滤嘴基多孔炭/红磷复合材料。通过X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪及扫描电子显微镜表征了复合材料的组成及结构形貌,并探讨了红磷负载量对多孔炭/红磷复合材料电化学性能的影响。结果表明,香烟过滤嘴基多孔炭具有丰富的微孔结构,其作为载体能有效缓解红磷在充放电过程中体积变化较大的问题,多孔炭材料的引入大大提高了充放电比容量和循环性能。红磷负载量较低的P/AK-C-2复合材料具有较好的储锂性能,在100 m A/g电流密度下其首次充电比容量为798 m Ah/g,循环50次后仍可保持674 m Ah/g的可逆容量。     

黑磷的制备及储能应用研究进展

黑磷作为一种新型的精细磷化工产品,因其高的理论比容量、高的载流子迁移率及良好的导电性而在储能领域具有很好的应用前景。近年来,针对黑磷、纳米黑磷的制备及其储能应用,涌现出了许多新技术、新方法与新策略。在黑磷的制备方面,开发了加压法（高压法、机械球磨法）和催化法（铋熔化法、汞回流法、矿化法）制备技术,但仍未能实现黑磷的连续化制备;在纳米黑磷的制备方面,开发了自上而下法（机械剥离法、超声剥离法、剪切剥离法、电化学剥离法）和自下而上法（溶剂热法、化学气相沉积法）,然而,高质量、高产率纳米黑磷的精确可控制备技术还有待开发。此外,黑磷在应用于储能领域时,大的体积膨胀使得电池储能性能变差,通过纳米化并与其他材料复合制备纳米黑磷基复合材料,发挥协同作用,一定程度上能够缓解以上问题。从黑磷、纳米黑磷的制备及其在储能领域的应用三个方面进行综述,旨在为高品质黑磷及纳米黑磷的高效率、低成本、可控及规模化制备提供借鉴思路,为其在储能领域的发展方向奠定基础。     

铋系光催化剂的最新研究进展

铋系光催化剂作为一种新型的催化剂成为了近年来的研究热点。综述了铋系光催化剂包括钨酸铋,钒酸铋,钛酸铋及卤氧化铋的一些最新研究进展,从合成方法,影响因素,反应机理,光催化活性等方面对其进行阐述。并指出了该类型催化剂目前存在的问题和发展前景。     

碳包覆的磷/石墨烯复合材料的制备及其储锂性能研究

以纳米黑磷和氧化石墨烯为原料,通过高温热处理的方法合成了碳包覆的磷/石墨烯复合材料,通过XRD、Raman、FT-IR、XPS及SEM对该复合材料进行表征。电化学性能测试表明,在100mA/g的电流密度下,制备的复合材料首次充电比容量为530mAh/g,循环50次后比容量仍然保持在492mAh/g,容量保持率为92.8%,表现出优异的电化学性能。     

黑磷基储钠负极材料的研究进展

钠离子电池被认为是商业化锂离子电池最有前景的替代品而受到了极大关注。然而,嵌入型碳基负极材料的固有低比容量导致相对低的能量密度,极大地限制了其未来的应用。研究新型电极材料是研制新一代钠离子电池的基础。目前磷资源丰富,理论比容量高,可用于电池负极材料。综述单一黑磷及黑磷基复合材料作为钠离子电池负极材料的最新研究成果,阐述近几年黑磷基复合材料作为负极在储钠领域的研究进展,分析复合材料的制备及结构形貌对电化学性能的影响等,并展望黑磷基储钠负极材料的未来发展方向。