用低纯度铝制备AAO模板及其结构研究

在0.3mol/dm3草酸溶液中,通过不同纯度铝的恒电位二次阳极氧化制备了纳米孔氧化铝模板,并用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)观察模板结构.实验结果表明,一次氧化除膜后低纯度铝基体表面呈现较为规则的六边形结构,这种蜂巢结构有利于二次氧化过程中获得有序度更高的纳米孔模板.低纯度铝制备的模板表面被晶界分隔为微小的区域,只是在较窄区域内才出现六边形规则排列的纳米孔.恒电位40V时所得模板经扩孔处理后,孔径由35nm增大到100nm左右,且孔径大小几乎一致.从纳米孔的有序度来看,由低纯度铝制备模板还需要进一步优化阳极氧化参数.     

多功能有机-无机杂化纳米涂层

利用溶胶-凝胶法得到有机-无机杂化纳米复合材料，其可用来制成具有多种功能的纳米涂层。由于无机相和有机相的联合作用，纳米涂层表现出优异的耐磨损性、耐腐蚀性、防油性、防雾性、抗静电性、抗折射性等。     

7075铝合金瞬时腐蚀速率的计算和试验验证

针对铝合金腐蚀平均速率与瞬时速率的差异,根据腐蚀过程中试样横截面的变化与欧姆电阻的对应关系,建立了新的腐蚀速率计算方法.将试样全浸和半浸在腐蚀溶液中,分别测定了7075铝合金电阻随时间的变化,并由腐蚀速率计算公式获得了对应的腐蚀速率与时间的关系.结果表明,全浸6h前铝合金腐蚀速率随时间线性减小,接下来经历一个平坦区,25h后腐蚀速率又稍微增加.推断全浸6h之前铝合金表面主要发生点蚀,接下来是晶间腐蚀,25h之后进入剥蚀的发展期.铝合金半浸于电解液中的腐蚀速率随时间的变化趋势与全浸于溶液中相似.     

银浆特性对聚合物铝电解电容器等效串联电阻的影响

测试了4种银浆的银含量及银层体电阻率,观察了固化后银浆层的正面及断面形貌;考核了4种银浆制作的聚合物片式叠层铝电解电容器的等效串联电阻(ESR)值.结果表明:电容器的ESR值在银浆的银含量从55%减小到42%呈增加趋势;银浆的粒径保持在5～10μm有利于降低电容器的ESR值;银浆层的填充效果对电容器ESR值也有影响.     

电化学噪声表征7075铝合金的模拟大气腐蚀过程

用电化学噪声表征7075铝合金的模拟大气腐蚀过程，旨在探索电化学噪声方法在航空器腐蚀检测上的应用.用吸附3.5%NaCl电解液的镜头纸紧贴于试样表面以模拟大气腐蚀环境，测试了7075T6铝合金的腐蚀电流、电位随浸泡时间的波动.电化学噪声实验结果显示，腐蚀初期电流波动幅度较小，正负方向幅度相当.腐蚀2h后；电流波动表现为正向锯齿波，幅度增大到0.3 μA左右；6h后电流表现为幅度不等的负向波动.可以预测2 h后铝合金钝化膜的破坏是腐蚀的主要过程，6h后钝化膜的修复则占主导地位.     

碳包覆二氧化钛制备高倍率Li4 Ti5 O12/C负极材料

通过预先碳包覆二氧化钛方式成功制备了高倍率钛酸锂负极材料(LTO/C)。使用XRD、SEM、TG和TEM技术表征材料的组成、结构和形貌特征。结果表明二氧化钛表面的碳层能有效抑制钛酸锂晶粒的生长和团聚,钛酸锂晶粒尺寸维持在200 nm左右,其中晶粒表面均匀包覆着一层厚度约为10 nm的碳层,碳含量为质量分数4.5%,提高了晶粒表面的电子导电率。通过循环伏安法和交流阻抗谱分析得出晶粒的减小和电子导电率的提高使得LTO/C电极具有更大的锂离子扩散系数和更小的电荷传导阻抗,这能更好地抑制电极在高倍率充放电过程中出现的极化,提高材料的倍率性能和循环稳定性。在0.5C,1C,2C,5C,10C和20C电流密度下,LTO/C电极可逆放电比容量分别为175,170,167,160,151和135 mAh·g~(-1);在20 C高倍率下循环500圈容量保持率为93%,仅9 mAh·g~(-1)容量损失。     

高性能锂离子电池负极材料一氧化锰/石墨烯复合材料的合成

通过冻干-煅烧合成了一氧化锰/石墨烯（MnO/rGO）复合材料,并将其用作锂离子电池负极材料.在500 mA·g-1的电流密度下,MnO/rGO复合材料表现出高达830 mAh·g-1的可逆容量,且在充放电循环160圈后,其可逆容量依然高达805 mAh·g-1.倍率测试结果显示,循环225圈后,在2.0 A·g-1的电流密度下,其可逆容量高达412 mAh·g-1.复合材料中的石墨烯在提高材料导电性的同时有效地缓解了一氧化锰充放电过程中的体积膨胀.通过对比容量-电压的微分分析,发现复合材料超出一氧化锰理论容量的部分是由形成了更高价态的锰引起的.MnO/rGO复合材料比纯一氧化锰（p-MnO）更容易出现高价态的锰,可能是因为rGO上残留的氧为电极反应提供了额外所需的氧源.该一氧化锰/石墨烯复合材料因其简单绿色的合成过程及优异的电化学性质,有望在未来的锂电负极中得到广泛的实际应用.      

稠油热采锅炉炉管腐蚀穿孔原因分析

通过对稠油开采设备热采注汽锅炉炉管的力学性能和化学成分的测定以及对显微组织、腐蚀产物与给水水质的分析,找出炉管发生腐蚀穿孔的原因。结果表明：给水中氯离子含量严重超标,由于它的吸附作用破坏了局部表面保护膜．形成点蚀源;给水中氧含量超标,使炉管发生氧致腐蚀,使蚀点加深,甚至穿孔。     

双金属预插层钒基材料在锌离子电池中的电化学行为研究

在锌离子正极材料中，钒基化合物因其成本低、理论容量高而被广泛研究。通过简单水热法合成得到双金属预插层钒基正极。采用XRD、EDS、ICP和TGA等方法，确定了材料的化学式为Na_0.24Zn_0.02V₂O₅·1.2H₂O(NZVO)。使用3 mol/L Zn(CF₃SO₃)₂为电解液，锌片为负极，组装纽扣电池(NZVO‖Zn),使用循环伏安曲线(CV)、电化学阻抗谱(EIS)恒流充放电和倍率对其电化学行为进行分析。在5 A/g电流密度下，经过2000圈循环后比容量可达到102.8 mAh/g,且容量不衰减。通过非原位XRD(Ex-situ XRD)对不同电压下的NZVO进行测试，探究NZVO的储锌机理，并深入研究了赝电容行为对NZVO‖Zn电池性能的影响。研究结果表明，NZVO‖Zn表现出了良好的电化学性能，作为一种高性能的锌离子正极具有广阔的应用前景。     

纳米Bi的制备及其在锂离子电池中的应用研究

铋(Bi)作为负极材料表现出比石墨更高的理论容量，引起了广泛的关注。然而，在锂化过程中，较大的体积变化和较差的循环稳定性阻碍了Bi负极的发展。为了克服上述缺点，通过电化学原位还原将钒酸铋负极转化为具有三维蜂窝结构的纳米Bi负极，并进一步研究Bi负极充放电机理及形貌变化。结果表明：纳米Bi因具有大的比表面积为锂离子嵌入提供了更多的活性位点，带来了高的比容量；同时，其三维蜂窝结构为Bi纳米颗粒在充放电过程中的体积变化提供了机械应变空间，缓解了Bi的体积膨胀，提高了电极的稳定性。研究表明，纳米Bi负极在100 mA·g^-1下的稳定放电比容量为497.5 mAh·g^-1。本研究为高能量锂离子电池负极提供了一种新的途径，使得纳米Bi有望成为锂离子电池高能负极的潜在候选者。