碳热还原法制备LiFePO_4/C粉体及其电化学性能

以FePO_4为铁源、Li_2CO_3为锂源、葡萄糖为碳源和还原剂,采用碳热还原法合成了LiFePO_4/C粉体。采用热重-差热(TG-DSC),X射线衍射(XRD),循环伏安(CV)及恒电流充放电测试等分析方法研究不同葡萄糖用量(7 wt%、10 wt%、12 wt%、14 wt%、17 wt%)对LiFePO_4/C粉体的结构及电化学性能影响。结果表明,葡萄糖用量为12 wt%的粉体具有最佳的电化学性能,首次放电比容量为150 m Ah/g,经30次循环后放电比容量仍有152.2 m Ah/g,容量保持率为101.5%。     

以铁泥为原料合成Fe_2O_3并制备LiFePO_4/C

采用溶解还原、沉淀、球磨、灼烧、稀HNO3处理等工艺过程,将铁泥中的Fe以Fe2O3的形式回收。以得到的Fe2O3为原料经过高温固相法合成Li Fe PO4/C作为锂离子电池的正极材料。分别研究了"球磨"和"稀HNO3处理"两个工艺步骤对产品性能的影响。XRD分析结果表明Li Fe PO4/C属橄榄石型晶系纯相。SEM图片显示Li Fe PO4/C颗粒均匀,尺寸分布在100~150 nm之间。通过电池充放电测试表征了Li Fe PO4/C的电化学性能,实验结果表明,由于采用优化的工艺过程制备的Fe2O3中适量保留了铁泥中的Co、Cr和Ni元素,所合成的Li Fe PO4/C表现出较好的循环稳定性和倍率性能。     

β-FeOOH/PDMS超疏水涂层的制备及其性能研究

通过环保的一步水热法制备了疏水性的β-FeOOH纳米粒子,将其添加到聚二甲基硅氧烷(PDMS)中,采用喷涂法在镁合金AZ31表面制备β-FeOOH/PDMS疏水涂层,利用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱分析(FT-IR)对超疏水涂层进行了表征,并研究了其耐磨性、耐腐蚀性、自清洁及抗海藻粘附特性。当m(β-FeOOH)∶m(PDMS)=85∶100时,涂层达到超疏水状态,水接触角为(152.6±1.2)°。摩擦磨损实验证明超疏水涂层的稳定性。涂层在15 d内对基底能起到腐蚀防护作用。此外涂层还表现出优异的自清洁性、防污泥和抗海藻粘附性。     

多孔α-Fe_2O_3纳米棒的制备及其可见光吸收性能

以CTAB为模板在水-丁醇体系中合成了α-Fe OOH纳米棒。然后通过煅烧法制得多孔α-Fe_2O_3纳米棒。通过X-射线衍射仪(XRD)和电子扫描电镜(SEM)研究表明,α-Fe OOH纳米棒在煅烧后能获得多孔α-Fe_2O_3纳米棒,该纳米棒具有优异的可见光吸收性能,同时讨论了多孔α-Fe_2O_3纳米棒形成的可能机理。     

碳源对碳热法制备LiFePO4/C复合电极材料性能的影响

以廉价的Fe2O3为铁源,(NH4)H2PO4为磷源,Li2CO3为锂源,分别以乙炔黑、葡萄糖、PEG6000为还原剂和碳源,采用碳热还原法制备了LiFePO4/C复合材料。X射线衍射(XRD)分析表明用三种碳源都合成了橄榄石结构的LiFePO4。扫描电子显微镜(SEM)分析显示,以PEG6000为碳源合成的LiFePO4/C复合材料粒径较小,较均匀,且有较好的碳包覆。以充放电曲线、循环性能和交流阻抗等测试研究了材料的电化学性能,结果表明,以PEG6000为碳源合成的材料的电化学性能较好,0.1C、1C下首次放点比容量分别为144.7 mAh/g、132 mAh/g。     

LiFePO_4正极材料制备过程研究进展

基于磷酸铁锂正极材料的动力锂离子电池是近年来最受关注的电动汽车动力电源之一。由于原料路线差异,磷酸铁锂正极材料制备工艺有多种。本文回顾了上海交通大学在磷酸铁锂正极材料制备过程设计与研究中所取得的进展。在国家重点基础研究发展计划(国家973计划)支持下,重点研究了磷酸铁锂正极材料制备过程及其充放电倍率特性,还提出了如何改善磷酸铁锂正极材料在不同环境温度下性能的解决途径。最后,介绍了LiFePO4/C正极材料制备过程中涉及的还原过程、碳源选择和制备过程装备等过程工程特性问题。     

喷雾干燥制备球状LiFePO_4/C正极材料

以抗坏血酸为催化剂,通过水热法制备出梭形颗粒的LiFePO4/C正极材料,并采用喷雾干燥工艺使得单个的梭状颗粒堆积成球状的LiFePO4/C正极材料。研究了不同喷雾浓度对样品球形化后的形貌和电学性能的影响。结果表明:合成的LiFePO4/C正极材料的单个颗粒呈规整的梭形结构,并且梭形结构是由细小的板状结构组合而成,在梭形结构的表面包覆有一层均匀的碳膜。采用喷雾工艺后可有效的进行颗粒的球形化处理,当喷雾浓度为0.296mol/L时,材料团聚的球状形貌较为均匀一致,并具有较大的扩散系数(9.38×10-13cm2/s)。在0.1C倍率放电下的首次充电比容量为133.6mA·h/g,放电比容量为122.6mA·h/g,Coulomb效率为91.8%,说明具有良好的可逆性能;经过50周循环后容量保持率仍为98.2%,具有优异的循环性能和容量保持率。     

片状LiFePO4/C正极材料制备及其电化学性能研究

在温和的反应条件下，使用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)成功合成了片状二水磷酸铁，并将其与氢氧化锂、柠檬酸球磨混合，采用碳热还原法制备了具有纳米厚度的片状LiFePO₄/C电极材料。研究了SDBS对磷酸铁形貌以及LiFePO₄/C电极材料电化学性能的影响。利用X-射线衍射、扫描电子显微镜和充放电测试等技术手段，对合成样品的物相、形貌和电化学性能进行了分析测试。电化学测试表明，在25℃，2.0～4.2 V电压范围条件下，使用片状二水磷酸铁为前驱体制备的LiFePO₄/C样品，在0.1 C下放电比容量高达166.4 mA·h·g^-1，且首次库仑效率达到99.6%，在1 C下循环500次容量保持率为99%，表现出了优异的电化学性能。     

纳米纤维素/Fe_3O_4复合材料的制备及热性能研究

通过液态均相原位复合技术制备出纳米纤维素/Fe3O4复合材料。通过XRD、EDS等测试分析,所制备的复合材料由两相组成,基体相(纤维素)和掺杂相(Fe3O4),形成镶嵌式结构,两相间存在的静电引力和范德华力可以有效提高纤维素的热稳定性。该复合过程在高于Fe3O4等电点的环境下进行,可以有效抑制其团聚效应,提高反应效率。     

强磁性Fe_3O_4纳米粒子的制备及其性能表征

采用共沉淀法在无N2气保护下制备了比饱和磁化强度达到75 9emu g的强磁性Fe3O4纳米粒子。在用NaOH溶液沉淀Fe3+和Fe2+混合溶液的过程中,考察了n(Fe2+)∶n(Fe3+)、晶化时间、晶化温度、总铁浓度和NaOH溶液浓度等条件对Fe3O4纳米粒子的粒径分布及磁性的影响。当n(Fe2+)∶n(Fe3+)=5 5∶1 0,晶化时间为2h,晶化温度为50℃时,Fe3O4纳米粒子磁性最佳。所制得的Fe3O4粒子为结晶完整、具有较高纯度和粒径分布均匀的立方体形纳米颗粒;其相变温度随着Fe3O4纳米粒子粒径的减小而降低。Fe3O4纳米粒子的等电点约为pH=7 2。     

废旧锂离子电池正极材料LiFePO4/C的电化学修复再生

将经过1500次循环的废旧LiFePO4电池正极材料进行回收处理后,与导电碳黑、聚偏氟乙烯(PVDF)黏结剂按质量比80：15：5混合均匀重新制成正极片。以金属锂片为负极与其组装成半电池,通过充放电过程让负极的锂补充到待修复正极材料LixFePO4/C (0相似文献   

碳源对碳热法制备LiFePOJ4/C复合电极材料性能的影响

以廉价的Fe20,为铁源,（NH,）H2PO。为磷源,Li2CO,为锂源,分别以乙炔黑、葡萄糖、PEG6000为还原剂和碳源,采用碳热还原法制备了LiFePOdC复合材料。x射线衍射（x】Ⅷ）分析表明用三种碳源都合成了橄榄石结构的LiFePO。。扫描电子显微镜（sEM）分析显示。以PEG6000为碳源合成的LiFePOdC复合材料粒径较小,较均匀,且有较好的碳包覆。以充放电曲线、循环性能和交流阻抗等测试研究了材料的电化学】生能,结果表明,以PEG6000为碳源合成的材料的电化学性能较好。0．1C、1C下首次放点比容量分别为144．7mAh／g、132mAh／g。     

C3N4纳米棒的制备及光学性能

采用机械球磨法,以石墨为反应前驱物,在充有300 kPa压力的氨气气氛下连续球磨200 h,然后在氨气气氛、700℃以上的温度条件下热处理5h,制备出C₃N₄纳米棒。利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子衍射、能量损失谱(EELS)以及红外光谱(FTIR)等手段进行了表征。纳米棒的长度在1～2 μm,直径为80～150 nm。分析结果表明合成的产物以β- C₃N₄单晶为主。对合成的β-C3N4产物进行光致发光(PL)性能测试和计算,得出其发射蜂在3.5～4.4eV之间,属于宽带隙的半导体材料。并对纳米棒的形成机理进行了初步探讨。     

纳米Fe2O3的制备及其电化学性能研究

以FeCl3.6H2O为原料,通过先水解,后在空气中煅烧制备了粒径约100 nm的Fe2O3负极材料,并研究其电化学性能。此工艺简单,所得材料的放电比容量高,循环性能优异。在50 mAg-1电流密度下,首次放电比容量为1667.0 mAh g-1,第二次放电比容量为1161.0mAh g-(1占首次的70%),循环50次后,仍保持459.7 mAh g-1的放电比容量。     

α-FeOOH纳米棒的制备及其在催化降解甲基橙中的应用

采用空气氧化法制备了分散性较好的α-FeOOH纳米棒,并用XRD,SEM,N2吸附-脱附等手段对其进行了表征,在H2O2/α-FeOOH类Fenton条件下对甲基橙(MO)溶液进行处理,考察各种因素对溶液中MO降解的影响.结果表明,在酸性介质中α-FeOOH能有效催化降解水溶液中的MO,降解率随H2O2初始浓度增加而增加,但当H2O2初始浓度达5.47mol/L时,降解率反而下降.UV-Vis谱图显示,MO在80℃水浴中达到了很好的降解效果.     

锂硫电池石墨烯/纳米硫复合正极材料的制备及电化学性能

利用热解还原将Hummers法制得的氧化石墨烯还原为石墨烯,并采用化学沉淀法将纳米硫成功负载到石墨烯片层上,获得石墨烯/纳米硫（RGO/nano-S）正极复合材料。利用FT-IR、XRD、SEM、TEM和Raman对所制备复合材料的微观结构、形貌等进行表征,采用恒流充放电、循环伏安法和交流阻抗法对复合材料的电化学性能进行研究。研究结果表明,热还原所得石墨烯褶皱的表面形成容纳硫及多硫离子的空间,有助于缓解活性物质溶解和抑制多硫离子迁移;同时,均匀分布的纳米硫能更好地与电解液接触,在石墨烯的导电网络上增大了电化学反应面积,进而改善了该材料作为锂硫电池的实际放比电容量和倍率循环性能。     

纳米多孔Fe_2O_3–Fe_3O_4/Ni复合材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能

通过在NH4F+H2O的乙二醇溶液中阳极氧化铁箔,制备了纳米多孔结构的铁氧化物(Fe2O3–Fe3O4),然后在纳米多孔中电沉积镍,再经过400°C退火0.5 h,获得了镍与纳米多孔氧化铁的复合材料(Fe2O3–Fe3O4/Ni)。考察了电流密度和时间对镍沉积的影响。用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪表征了复合材料的表面形貌、元素组成和物相,测试了其电化学性能并与未经电沉积镍的纳米多孔氧化铁(Fe2O3–Fe3O4)比较。结果表明,氧化铁由Fe2O3和Fe3O4组成。镀镍的最佳电流密度为2.0 m A/dm2,时间30 s。该纳米多孔Fe2O3–Fe3O4/Ni复合材料作为锂离子电池负极材料表现出更好的电化学性能──经过50次充放电循环后的放电比容量仍有438.3 m A·h/g,而Fe2O3–Fe3O4电极的放电比容量仅为110.6 m A·h/g。Fe2O3–Fe3O4/Ni电极的循环稳定性和倍率性能优异。     

Fe_2(MoO_4)_3/MoO_3纳米棒催化剂的制备及应用

通过水热法合成具有一维纳米结构的MoO_3纳米棒,利用MoO_3纳米棒的尺寸约束作用,以MoO_3纳米棒和铁盐为原料,采用浸渍法及高温焙烧下发生的固相反应,在经典Kirkendall效应影响下合成Fe_2(MoO_4)_3/MoO_3纳米棒催化剂。以空气氧化甲醇制甲醛为目标反应,评价其催化性能。结果表明,以Mo与Fe原子比2.2∶1制备的Fe_2(MoO_4)_3/MoO_3纳米棒催化剂催化性能较佳,甲醇转化率≥99.5%,甲醛选择性≥96.0%。     

α-Cr2O3纳米棒的制备及其催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂(CTAB),乙酰丙酮铬为铬源,于180℃下用水热法合成了α-Cr2O3纳米棒.用TG-DSC及红外对中间体乙酰丙酮铬进行了表征.通过XRD衍射分析,表明产物Cr2O3为α相六方晶型结构.扫描电镜观察剑纳米棒的直径约为70～80nm,长度约为0.5～1.2μm.DTA数据表明,Cr2O3纳米棒对RDX的热分解具有催化作用.经退火处理的Cr2O3纳米棒能有效促进RDX的分解,使分解温度前移10 C.     

锂离子电池用Fe_3O_4/纳米碳复合材料的制备及性能

以苯甲醇为溶剂和还原剂,溶剂热法一步合成四氧化三铁/石墨烯-碳纳米管(Fe3O4/r-GOCNTs)三元复合材料。X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和高倍透射电镜(HRTEM)测试显示,Fe3O4纳米晶体的生成与氧化石墨烯的还原是同时发生的,Fe3O4的尺寸约为10 nm,均匀且稳固地生长在r-GO片层和CNTs组成的三维网络结构上。电极材料在0.1 A/g下循环100次之后可逆比容量为840 mA·h/g,循环稳定性明显优于纯Fe3O4电极。