简单物理混合方法提高MnO2/MnO纳米复合材料的储Zn2+性能(英文)

通过简单的物理混合方法制备具有优异储Zn(2+)性能的MnO₂/MnO正极材料。混合质量比为12:1的MnO₂/MnO纳米复合材料具有最高的比容量(0.2C时达364.2m A·h/g),良好的循环性能(100次循环后达170.4 m A·h/g)和倍率性能(2C时达205.7m A·h/g)。通过探究储能机理,充放电过程中扩散控制的插入行为和表面电容行为均有助于MnO₂/MnO正极的储Zn(2+)性能。由于离子扩散的短路径和电子的快速转移,在高放电倍率下,电容行为发挥更大的作用。     

含碳纳米管包覆Co9S8微球的高性能铵离子电池正极材料(英文)

构建Co₉S₈/碳纳米管(Co₉S₈/2CNTs)涂层微球,并成功将其应用于水性铵离子电池。在Co₉S₈微球中引入碳纳米管可增加电子传导性,缩短NH₄⁺离子的扩散距离,并提高对循环过程中体积变化的缓冲能力。因此,Co₉S₈/2CNTs微球在0.1 A/g条件下具有112 m A·h/g的可逆容量。此外,研究了Co₉S₈/2CNTs中伴随着可逆相变产物CoSO₄·6H₂O的形成和分子间氢键的形成/断裂的铵离子储能机理。     

锰掺杂对锂离子电池正极材料Li3V2（PO4）3/C性能的影响（英文）

采用溶胶-凝胶法合成Li3V2-2/3xMnx(PO4)3(0≤x≤0.12)。采用XRD、SEM、XPS、恒流充放电和电化学阻抗谱(EIS)研究Mn掺杂对Li3V2(PO4)3/C结构和电化学性能的影响。XRD研究表明:掺杂少量的Mn2+不会影响材料的结构,所有样品均具有单一相态的单斜结构(P21/n空间群)。XPS分析表明:在Li3V1.94Mn0.09(PO4)3/C中,V和Mn的化合价分别为+3和+2,原料中的柠檬酸在煅烧过程中分解成C而残留在Li3V1.94Mn0.09(PO4)3/C中。电化学测试表明:掺杂Mn改善了电极材料的循环性能和倍率性能,正极材料Li3V1.94Mn0.09(PO4)3/C表现出最好的循环稳定性和倍率性能。在40mA/g的放电电流密度下,循环100次后,Li3V1.94Mn0.09(PO4)3/C的放电容量从158.8mA·h/g衰减到120.5mA·h/g,容量保持率为75.9%,而未掺杂样品的放电容量从164.2mA·h/g衰减到72.6mA·h/g,容量保持率为44.2%。当放电电流密度增加到1C时,Li3V1.94Mn0.09(PO4)3/C的初始放电容量仍能达到146.4mA·h/g,循环100次后,放电容量保持为107.5mA·h/g。EIS测试表明,掺杂适量的Mn2+减小了电荷转移阻抗,这有利于Li+的脱嵌。     

锂离子电池正极材料LiCoO2-LiFePO4的性能

研究用LiCoO2-LiFePO4作正极的锂离子电池的电化学性能和安全性能。结果表明:电池在1、3和5C倍率的放电容量分别为347.7、327.2和322.5 mA.h,5C条件下的放电容量为1C放电容量的92.8%。在25℃、1C条件下循环150次的容量保持率为100%;在?10℃、1C条件下的放电容量为256.5 mA.h,是25℃、1C放电容量的74.8%。电池具有很好的耐过充性能,在3C、10 V条件下进行过充电,电池不漏液、起火或爆炸。短路时电池的表面温度低于LiCoO2电池的表面温度。     

基于直写式硅胶3D打印柔性材料工艺参数研究

针对目前柔性器件制备工艺繁琐，柔性材料在沉积过程中流动性难以控制等不足，提出了利用直写式硅胶3D打印技术制备柔性器件。利用自主设计构建的直写式硅胶3D打印系统，在基板直接沉积高黏度硅胶，研究喷嘴距基板高度、喷嘴沉积移动速度、层高等工艺参数对硅线线宽、硅线形态的影响规律。结果表明：当打印的工艺参数为喷嘴距基板高度为0.1 mm，喷嘴沉积移动速度为15 mm/s，层高为0.32 mm时，打印器件的结构稳定性能最佳。     

3D打印的路径规划研究综述

3D打印技术因具备可成型任意形状零件的特点,已被广泛应用于许多领域,路径规划是3D打印制造过程中的关键技术之一。不同的扫描方式对成型精度、成型件的力学性能和成型效率有很大的影响,分别从针对这3个方面的路径规划进行了分析与讨论。最后指出了3D打印路径规划的研究重点。     

3D打印技术在人工骨替代物方面的应用综述

3D打印技术是综合了数字建模、机电控制、信息等诸多方面前沿技术知识的应用技术,在骨缺损修复重建中可快速准确地完成人工骨替代物和组织工程支架等的个体化设计制造。本文对3D打印技术在人工骨替代物方面的应用情况进行学习研究。     

AlF3包覆锂离子电池正极材料Li1.2(Mn0.54Ni0.16Co0.08)O2的制备、表征及电化学性能（英文）

采用溶胶-凝胶法合成锂离子电池正极材料Li1.2(Mn0.54Ni0.16Co0.08)O2,并用Al F3对这种材料进行表面包覆改性。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等表征材料的结构和形貌。结果表明,合成的Li1.2(Mn0.54Ni0.16Co0.08)O2具有典型的层状α-Na Fe O2结构,AlF3均匀包覆在Li1.2(Mn0.54Ni0.16Co0.08)O2材料表面,包覆层厚度为5~7 nm。电化学测试表明,包覆Al F3后材料的电化学性能得到提高,在1C倍率下,包覆的AlF3材料的首次放电容量为208.2 m A·h/g,50次循环后容量保持率为72.4%,而未包覆AlF3的材料的首次放电容量和容量保持率分别为191.7 m A·h/g和51.6%。     

基于砂型(芯)3D打印的阀门生产工艺实践

以阀门整体砂型(芯)为例,分别从打印设备、工艺制定、质量评定等环节阐述了 3D打印在企业生产应用现状,介绍了砂型3D打印在阀门砂型铸造中的应用.结果表明,3D砂型(芯)表面光洁,模型存在阶梯效应,砂型强度满足生产需求.运用3DP技术结合铸造工艺,生产了材质为Z3CN20-09M,6J300核级截止阀,铸件尺寸精度和表面...     

用于钯催化载体的P改性高孔隙率γ-Al2O3/α-Al2O3泡沫(英文)

提出了一种新方法来制备用于钯催化剂的P-γ-Al₂O₃涂层改性的α-Al₂O₃泡沫。采用聚氨酯模板法,通过优化工艺参数,使陶瓷泡沫的显气孔率达到90.28%,体积密度达到0.45 g·cm^-3,且该泡沫具有可使用强度。将掺有P元素的γ-Al₂O₃涂层涂覆在α-Al₂O₃泡沫上,然后通过超声波辅助浸渍法来装载活性催化相(Pd)。结果表明,含P涂层增加了惰性泡沫的比表面积和弱酸性位点,同时减少了强酸性位点的占比。与无涂层的泡沫相比,改性的泡沫更容易装载活性相,且装载的金属Pd不容易被氧化,CO的催化转化温度(T₅₀,T₉₀)降低了50℃左右。该研究证明了低成本改性α-Al₂O₃陶瓷泡沫在钯催化剂生产中具有极大的应用潜力。     

Al2O3包覆改善P2型Na2/3Fe1/2Mn1/2O2正极材料的存储性能

采用超声喷雾热解与高温固相烧结相结合的方法合成P2型Na_2/3Fe_1/2Mn_1/2O₂材料。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和电化学充放电设备对材料的结构、形貌和电化学性能进行全面的表征。此外,在Na_2/3Fe_1/2Mn_1/2O₂表面包覆Al₂O₃薄层,该包覆层可以抑制Na₂CO₃·H₂O的形成,提高Na_2/3Fe_1/2Mn_1/2O₂材料的存储性能,从而改善其电化学性能。这种简单的表面改性方法为合成高性能钠离子电池正极材料提供了新思路。     

熔融沉积(FDM) 3D打印成形件的力学性能实验研究

为提高不同填充率的制品力学性能,采用打印精度更高的类Delta并联式打印机,以较优固定参量实施应用广泛的熔融沉积(FDM)3D打印工艺,制备了不同填充率PLA耗材实验试件,并分别做了拉伸、弯曲和压缩实验,得到了较优的拉伸、压缩应力-应变曲线和弯曲载荷-位移曲线。同时开展了3D打印试件的抗拉强度、断裂伸长率、抗拉刚度、所承受的最大弯曲载荷和抗压强度研究。结果显示,填充率是影响3D打印试件变形失效和力学性能的关键因素,随着填充率的增加,试件的强度和刚度明显提高,而且同心线填充试件抗拉强度和断裂伸长率最大,直线形填充的刚度要优于同心线填充和格子形填充的刚度。     

Al2O3–TiB2复合陶瓷涂层制备及耐液锌腐蚀性能

针对连续热镀锌生产线中浸锌零部件表面的腐蚀磨损问题,应用高能高速等离子喷涂设备制备了Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层。测试了涂层的显微组织、显微硬度、结合强度及耐熔融锌液腐蚀性能。结果表明涂层显微组织中不存在相互贯通的孔隙、微裂纹和未熔化颗粒,孔隙分布均匀且孔径较小,孔隙率<3%。涂层与基体结合状态良好,结合强度达到56 MPa。经过30天的熔融锌液浸泡,涂层表面未见有点蚀、裂纹或剥落现象。Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层高的致密性和较好的抗热震性能对涂层力学性能和耐熔融锌液腐蚀性能提高起到了重要作用。     

钠离子电池正极用V2O5/NaV6O15纳米复合材料的制备与电化学性能(英文)

采用VO₂(B)纳米阵列作为前驱体,通过水热法制备V₂O₅/NaV₆O₁₅纳米复合材料。通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和恒流充放电测试对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明,纳米复合材料由一维纳米带组成,较好地保留了前驱体的形貌;水热反应时间对材料的相组成和电化学性能有显著的影响。V₂O₅/NaV₆O₁₅纳米复合材料比纯V₂O₅显示出更好的电化学性能,这归因于V₂O₅/NaV₆O₁₅纳米复合材料中具有高容量的V₂O₅和高循环稳定性的NaV₆O₁₅之间的协同效应,以及纳米复合材料中引入的大量相界面为钠离子嵌入提供了额外的位点并促进电子和离子的传输。     

Ni2+掺杂对Li3V2（PO4）3电化学性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和电化学方法,研究Ni2+掺杂对正极材料Li3V2(PO4)3的结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:掺杂适量的Ni2+不会改变Li3V2(PO4)3的单斜晶系结构,但可提高材料的电导率,抑制电池在充放电过程的极化。在室温下,Li3(Ni0.05V0.95)2(PO4)3以0.1C倍率放电的初始比容量为115mA.h/g,放电倍率从0.1C增加到0.4C循环60次后,比容量衰减率仅为2.7%,而未掺杂原样Li3V2(PO4)3的初始比容量为129 mA.h/g,60次循环后比容量衰减率约为30.3%;当放电倍率增至1C时,80次循环后,Li3(Ni0.05V0.95)2(PO4)3比容量为99.8 mA.h/g,而原样的比容量为84.1 mA.h/g;当放电倍率增至5C时,循环120次后,Li3(Ni0.05V0.95)2(PO4)3比容量为67.7 mA.h/g,而原样的比容量降为0。循环伏安和交流阻抗测试表明,Li3(Ni0.05V0.95)2(PO4)3的可逆性明显优于Li3V2(PO4)3的可逆性。     

焙烧温度对Li2FeSiO4前驱体Li2SiO3性能的影响（英文）

以Li2CO3,HNO3,Si(OC2H5)4为原材料,采用溶胶-凝胶和高温焙烧法合成Li2SiO3;研究焙烧温度和回流系统对硅酸锂组分和性能的影响;利用TGA/DTA,XRD,SEM和粒径分析等手段对样品进行表征;采用Li2SiO3和Fe2C2O4.2H2O固相反应制备Li2FeSiO4。XRD结果表明,在溶胶-凝胶制备过程中使用回流系统能减少Li2SiO3样品中Li2SiO5和Li4SiO4杂质。焙烧结温度对Li2SiO3的性能有重要的作用,当温度为700℃时,Li2SiO3前驱体材料样品纯度为97%,并具有良好的形貌;它是由粒径为1～3μm的一次粒子组成,一次粒子束形成疏松、多孔的团聚体。     

低冰镍衍生的具有高结构稳定性和快速扩散动力学的钠离子掺杂层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极(英文)

通过共沉淀法合成钠离子(Na⁺)掺杂的高稳定性Li_1-xNa_xNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂(NCM-Na)正极材料。首先论证采用低冰镍提取镍作为合成材料镍源的可行性。其次,在化学试剂合成的NCM(Ni,Co,Mn)材料中预先引入最优含量的Na⁺,占据部分Li⁺位点,实现具有更低Li⁺/Ni²⁺阳离子混排的稳定结构,从而提高其电化学性能。结果表明,当Na⁺掺杂量为1%(质量分数)(x=0.01)时,获得的NCM-Na正极材料在1C电流密度下,循环100次后容量保持率从76.84%提高至89.21%。特别是在5C大电流密度下,循环200次后,可逆放电比容量依然维持在110 mA·h·g^-1。这为杂原子掺杂耦合材料化冶金开发低成本、高性能锂离子电池三元LiNi_1/3Co_1/...     

3D打印大尺寸CF/PC复合材料框架式模具温度分布

为提高热压罐成型过程模具温度分布的均匀性和固化结束后制件的成形质量,采用与复合材料构件热膨胀系数差值较小的短切CF/PC复合材料为模具材料,3D打印大尺寸框架式模具。通过数值模拟、方差分析和实验研究了模具结构及工艺参数对3D打印模具型面温度分布的均匀性的影响规律。结果表明,3D打印模具型面厚度越小和热压罐入口风速越大,越有利于提高模具型面温度均匀性。模具型面温度模拟值和实验值的相对误差最大值为6.7%,验证了利用有限元方法模拟热压罐成型过程模具型面温度场分布的高可靠性。升温结束时,3D打印成型模具型面温度呈阶梯状分布,在支撑晶格与模具型面接触处易出现低温区。     

3D打印用石膏粉料的研究与应用

针对3D打印用石膏粉料的要求,选择了合适的石膏基料、黏结剂,促凝剂、分散剂及其他粉末助剂,经过大量试验及生产实际验证,成功研制了一种3D打印用石膏粉料,得出了最佳的改性工艺及工艺配比。实践表明,研制的3D打印用石膏粉料性能优异,环保无毒、粉末流动性好,均匀细腻,铺粉均匀顺畅,没有皱褶;渗透合适,产品表面光洁,尺寸稳定,不易收缩,打印精度好;打印过程,无粉末飞扬,不会堵塞打印头;硬化后强度较好,效果比较理想,很好地解决了目前3D打印石膏粉料的固化慢、流动性差、强度较低等问题。     

锌电积用Pb-Ag阳极MnO2镀膜的电化学性能

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解,造成阴极电锌品质低等突出问题,如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗,成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO₂薄膜,采用SEM、XRD和ICP等对MnO₂催化层的表面微观形貌、晶体结构和溶液含铅量进行分析;采用CV、LSV、EIS和Tafel等对Pb-Ag/MnO₂阳极的析氧催化活性和耐腐蚀性能进行分析。结果表明：在MnSO₄-H₂SO₄溶液中,当循环速率为200 mL/min、温度为80℃时,以4 mA/cm²电沉积120 min制备的Pb-Ag/MnO₂镀膜电极具有最佳的催化析氧和耐蚀性能;PbAg阳极经优化镀膜后,50 mA/cm²时其析氧过电位由936 mV降低为648 mV,腐蚀电流密度由7.03μA/cm²降低至0.66μA/cm^2<...