流变相法合成高倍率性能优异的LiFePO4/C复合材料

以月桂酸为碳源和表面活性剂,采用流变相法合成性能优异的LiFePO4/C复合材料.研究了不同制备方法对材料结构、形貌和电化学性能的影响.采用XRD、SEM、电化学循环性能测试以及循环伏安测试对材料进行表征.结果表明:相比固相法,流变相法合成的材料粒径更小,仅有200 nm,且分布均匀;0.1 C下材料的放电比容量可达155mAh/g,10 C放电比容量高达115mAh/g,且经820次循环后容量保持率高达95％,再经20C放电,比容量仍有101mAh/g,具有优异的高倍率循环性能.     

铝取代微/纳米结构氢氧化镍的制备及电化学性能

水热法制备了铝取代纳米花瓣状Ni(OH)_2组装体,讨论了铝掺杂量对产物形貌、结构和电化学性能的影响。结果表明:不同铝取代量制备的样品都为α混合相花瓣微球。其在强碱中可稳定存在,铝的掺入提高了放电容量,不同倍率下掺杂样品的放电容量都比未掺杂样品放电容量高,其中9mol%Al取代氢氧化镍具有最优电化学性能,1.0C放电容量(249.8mAh/g)比未掺杂纳米氢氧化镍(182.8mAh/g)提高了36.6%。1.0C和3.0C循环20周后,容量分别衰减0.5mAh/g和6mAh/g,具有良好的循环性能。     

纳米棒状磷酸铁锂的合成及电化学性能

采用水热法合成了LiFePO4正极材料,并用X射线衍射、红外、扫描电子显微镜、恒电流充放电测试等方法对样品进行结构表征和电化学性能测试.结果表明:样品具有单一的橄榄石结构,呈棒状形貌,长200～600 nm,直径约100～200 nm.室温下以0.1 C倍率恒流充放电,首次放电比容量达到141.3 mAh/g,30次循环后,放电比容量为114.9 mAh/g.     

泡沫镍上生长纳米片ZnCo_2O_4负极材料

采用水热法和烧结法在泡沫镍基底上制备锂离子电池负极材料钴酸锌(ZnCo_2O_4),用XRD、SEM分析物相结构与形貌,用恒流充放电、循环伏安测试电化学性能。合成的ZnCo_2O_4纳米薄片呈横竖交错的叶状。ZnCo_2O_4/泡沫镍复合电极可缓冲充放电过程中的体积膨胀效应,改善体系的循环性能。以100 m A/g的电流在0.01~3.00 V循环,首次放电比容量为1 301.7 mAh/g,首次库仑效率为85.5%,循环50次,可逆比容量仍保持在1 249.5 mAh/g。     

加镍球磨对氢化燃烧合成Mg2NiH4的影响

利用氢化燃烧合成法与机械球磨法复合制备镁基储氢电极合金,研究了加镍球磨对合金的影响.XRD结果表明:加镍球磨后,合金结构由晶态转变为非晶态.电化学测试结果表明:氢化燃烧合成产物加镍球磨后,电化学性能有所改善,如添加镍粉球磨后,合金电极的放电比容量为580.06 mAh/g,循环20次后为346.24 mAh/g,容量保持率约为60%.     

SDBS对水热合成Zn_2SnO_4纳米颗粒储锂性能的影响

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂采用水热法合成了Zn_2SnO_4纳米颗粒,反应过程中添加和不添加SDBS会对样品产生影响。添加SDBS合成的样品颗粒粒径较小,约为70 nm,并且粒径分布均匀。将其用作锂离子电池的负极材料,在50 mA/g的电流密度下进行充放电循环,具有1 619 mAh/g的首次放电比容量,在50、100、200、400、600和1000 mA/g的电流密度下进行倍率性能测试,在各电流密度下循环5次后,材料的放电比容量分别为883、658、509、380、295、165 mAh/g,当电流密度重新返回50 mA/g时,电极仍具有716 mAh/g的比容量,各放电比容量均高于同条件下没有添加SDBS的样品的比容量。     

固相反应法制备Sn-SnO-Zn纳米负极材料

用固相反应法合成了纳米尺寸的Sn-SnO-Zn复合氧化物粉末,研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.XRD、SEM及电化学性能测试的结果显示:在800℃下焙烧的样品,首次放电比容量为772 mAh/g,首次库仑效率为60.1%,经20次循环后,放电比容量为376 mAh/g;在600℃下焙烧的样品,首次放电比容量为641 mAh/g,首次库仑效率为49.4%,经20次循环后,放电比容量只有272 mAh/g.     

碱性锌空气电池用活性锌粉的研究

采用电沉积法,通过控制电沉积工艺的参数,制备出树枝状的活性锌粉;活性锌粉具有高比表面积(0.168 m2/g),粒度分布均匀.用滚压法将活性锌粉制作成薄膜锌电极,并组装成碱性锌空气电池,进行电极性能测试.恒流放电实验表明:活性锌粉的利用率达到71.3%,放电比容量达到588.8 mAh/g.     

一步合成三维石墨烯/生物质碳复合材料的研究

以酵母生物质为碳源,采用共水热法一步制备酵母生物质碳与三维立体石墨烯的复合材料,作为锂空气电池的阴极。通过扫描电镜、能谱分析等手段的物理性能表征及循环伏安、交流阻抗和充放电循环的电化学性能测试,结果表明,酵母生物质碳在三维立体石墨烯表面分布较为均匀,并且其表面存在N等元素,循环伏安测试表现出明显的氧化峰和还原峰。在电流密度为40 mA/g的条件下,按电极总质量计算出电极的比容量为3 100 mAh/g,电极放电平台为2.6 V左右,充电平台约为4.5 V,随着电流密度增加,电池容量下降,当电流密度达到100和200 mA/g时,对应比容量分别为2 300和1 300 mAh/g,表现出较好的电化学性能,保持了较好的催化活性。     

镍铝层状双氢氧化物正极锌镍电池充放电性能

在化学共沉淀法的基础上采用喷涂技术制备镍铝层状双氢氧化物,对产物进行了结构表征和物理性能测试,并用作正极活性物质制备锌镍实验电池,考察了电池的充放电性能.果表明,合成样品晶型结构为单-α相,颗粒形貌呈不规则角块状,比表面积达到14.1m2/g,平均粒径为18.8μm.球形β-Ni(OH)2正极锌镍电池相比,实验电池的循环稳定性、放电容量和电压平台均有明显提高,1 C倍率充放电120次循环平均比容量达到287.4mAh/g,放电中值电压达到1.688 V.     

无汞锌粉中氧化锌的测定

使用碘试剂来分离提取无汞锌粉中的氧化锌,采用原子吸收分光光度法对提取液中的锌元素进行测定。并分别比较了氯化铵 氢氧化铵、乙酸铵、碘3种介质溶解提取氧化锌的试验。试验结果表明:碘试剂提取法较好,测定结果较为符合实际情况。此法回收率为92.31%～104.5%之间,相对标准偏差为5.5%。     

锌粉及锌合金中铝的测定

采用铬天青S分光光度法测定锌粉及锌合金中的铝.用六次甲基四胺作缓冲液,酸度控制在pH4.9～5.5之间,EDTA-Zn作掩蔽剂,氟化铵络合铝作褪色空白,掩蔽铟、铋、铅、铁、铜、镍、汞的干扰,采用基体匹配法和褪色空白加以消除基体锌、镉、钙、镁干扰.此方法不需分离锌粉及锌合金中的干扰元素,分析手续简单经济,稳定性好,掩蔽能力强,易操作,精密度高.     

光度法测定锌粉和锌合金中的铝

在pH=5 9～6 1六次甲基四胺缓冲溶液中,铝离子与铬天青S反应生成1∶2的红色络合物,在分光光度计547nm处测定吸光度。用抗坏血酸为还原剂,硫脲为掩蔽剂,可以掩蔽铁、钴、铜、铟。用基体匹配法消除锌的干扰。本方法可以测定锌、锌合金和锌粉中0 0005%～0 1%的铝。     

基于锌空气电池锌电极放电容量的研究

提高锌电极放电容量是研究锌空气电池储能的重要项目。在不增加碳电极面积的前提下,通过改变锌电极的放电模式、更换放电过程中的电解液、掺混(碎海绵、电解锌)等方法提高锌电极的放电容量。实验表明:掺混碎海绵、间歇放电模式、定时更换电解液均可使锌电极放电效率增加;电解锌的掺入使单位碳电极面积下锌电极极限厚度增加,锌电极的极限添加量增加。研究结果表明:扩散是锌电极反应的重要步骤,间歇放电模式为反应产物扩散提供时间,掺入碎海绵、定时更换电解液为反应产物扩散提供场所;纯电解锌放电因颗粒小,电子传递环节多,放电功率低;电解锌与锌粉混合,在反应过程中大颗粒的锌粉与电解锌逐个激化,此起彼伏,达到一种间歇模式,同时电解锌在锌电极中起到活性因子和造孔剂的作用,提高了单位碳电极面积的锌电极厚度。     

FAAS法测定锌合金和锌粉中钙

用火焰原子吸收光谱法（FAAS）测定钙，在试样溶液中加入0．25％（V／V）的氯化镧，消除化学干扰。新方法可以应用于金属锌、锌合金和锌粉中钙的测定。试样中不大于0．02％的镉、钴、铜、铁、镍；0．1％的铋、铟、铅；0．2％的铝和1％的汞不干扰测定。钙测量范围为0．002％－0．1％。     

锌膏增稠剂对锌电极及锌-空气电池性能的影响

为了改善锌电极及锌-空气电池的性能,通过对比试验分析了羧甲基纤维素钠(CMC)和聚丙烯酸钠(PAAS)对锌电极电化学性能以及锌-空气电池放电性能的影响。结果表明:采用CMC与PAAS以一定比例混合用作锌膏增稠剂,使锌膏具有良好的电化学性能和电池放电性能。所装配的AA型锌-空气电池采用10Ω恒阻连续放电方式进行放电,终止电压为0.9V,电池的放电时间达到39h以上,在1.235V左右有一个平坦的放电平台,锌粉的利用率为83.1%,电池的放电容量达到4770mAh。     

氧化锌对碱性锌锰电池锌电极的影响

通过对锌电极的电性能测量和锌粉的析氢试验,揭示了氧化锌在碱性电解质中对锌的电性能有影响,且对锌有缓蚀作用,使锌的电位升高,析氢过电位增大,阳极极化增大,析氢量下降等。试验结果可能有助于改进碱性锌锰电池负极工艺。在碱性电解质中含有2%wt的氧化锌就足以满足锌负极的工艺需要。     

锌银电池锌电极抗氧化和抑制自放电研究

采用多种不同的方法制备和处理锌电极,并考察高温贮存前后锌电极的Zn O含量和电性能的变化。结果表明,采用1%(质量分数)聚乙烯醇溶液处理后的锌电极抗氧化和抑制自放电作用最好,在70℃高温贮存30天后,电极Zn O含量仅仅增加7.7%,电性能仅仅下降9.6%。     

可充电锌电极的研究进展

因为可充电锌电极具有比能量高、原料丰富、成本低等优点,随着可充电锌锰电池和锌镍电池的发展,近年来对可充电锌电极的研究越来越受到重视,锌电极的性能有了明显的提高.概括了锌电极存在的一些问题,如变形、枝晶、腐蚀、钝化等,并提出了相应的解决途径,尤其是提高可充电锌电极电化学性能的途径,包括在电极和电解液中加入各种添加剂、改进隔膜和充电方式等.对近年来的研究进展进行了总结,并预测了可充电锌电极的应用前景.