锂离子电池正极材料的研究进展与展望

对锂离子电池正极材料的结构、性能、电化学反应机理、合成方法和发展趋势等方面进行了综述，并对该材料的应用前景进行了展望。     

钾离子电池合金负极与电解液界面作用的研究进展

近年来,钾离子电池（KIBs）因钾元素丰度高、氧化还原电位低等优势受到越来越多的关注.负极是电池的重要组成部分之一,直接影响着电池的安全性、稳定性和能量密度.其中,合金负极基于多电子反应机制能够提供较高的理论比容量,有望提升全电池的能量密度.此外,其储钾电位远离了金属钾的沉积/析出电位,保证了电池的安全性.然而,（去）合金化过程中剧烈的体积波动会引起电极材料的破裂和粉化,进而导致容量快速衰减.优化电解液构筑稳定的电极–电解液界面是一种切实有效稳定合金负极结构的方法,主要包括：调控固体电解质膜的组分、调节钾离子的溶剂化结构、利用溶剂对电极的化学吸附作用等.它具备工艺简单、成本低廉等优点.本文综述了近年来钾离子电池合金负极与电解液界面作用的相关研究进展,总结了电解液的优化策略,分析了合金负极的储钾机制和电化学性能,重点阐述了合金负极与电解液的界面作用机制,并对未来钾离子电池电解液的发展提供了新的见解与思路.     

锂离子电池高电位正极材料的研究进展

综述了近年来有关高电位正极材料LiMxMn2-xO4和Li2MxMn4-xO8及LiMxV2-xO4(M代表过渡金属)的研究进展。过渡金属M的氧化是产生5V电位的原因。除容量很低的LiMxMn2-xO4外，随着M含量的增加，5V平台的容量增加，4V平台的容量下降。为了得到性能优良的高电位正极材料，需进一步提高电解质的稳定性和解决因析氧引起的安全问题，驾驶对5V平台的电化学反应机理和制备工艺-结构-电化学性能间的规律的研究。     

高功率锂离子电池研究进展

高功率快放型锂离子电池是目前锂离子电池领域研究的重点方向之一。为了获得具有高功率密度的锂离子电池,正极材料须具有较高的电压和较高的电子与离子导电率,正极材料主要包括高电压钴酸锂、镍锰酸锂和高电压三元材料,负极材料包括碳系材料、钛基材料和金属氧化物材料,以及为提高首效和降低负极电位而采用的预嵌锂方法,并对锂离子电池电解液用锂盐、溶剂和添加剂进行了综述。最终总结了功率密度测试方法,并对高功率锂离子电池的研究进行展望。      

锂硫电池正极与负极材料研究进展

兼具高能量密度与成本效益的锂硫电池,体现了良好的应用前景。但是,锂硫电池在正极与负极方面存在的问题,也阻碍了其进一步发展。针对锂硫电池目前存在的问题,总结了锂硫电池电极材料领域的研究进展。在正极部分,可通过多孔载体材料、多硫化物的化学吸附与催化位点的构建提升电池性能。在负极部分,通过对负极集流体改进、固体电解质界面（SEI）膜的生成以及固态电解质的使用,可起到保护锂负极、优化性能的效果。最后,本文认为,在锂硫电池未来的发展中,应统筹考虑电池系统整体的开发设计,而非仅针对电池单一领域存在的某一问题,从而使电池系统各部分的改进方法有效结合,发挥协同效应,推动锂硫电池实用价值的提升。     

锂离子电池正极材料的研究与开发现状

综述了锂离子电池正极材料Li-Co-O、Li-Ni-O、Li-Mn-O体系及Li-V-O等体系的研究进展。重点介绍了其结构、电化学性能和其一般制法,并指出了目前研究的方向。     

球形锂离子电池正极材料的制备研究进展

球形锂离子电池正极材料-LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及其掺杂材料具有堆积密度大、体积比容量高、电化学性能和加工性能优异等突出优点,是锂离子电池正极材料的重要发展方向,预计将在未来得以商品化。本文对以上球形正极材料的制备方法进行了归纳研究。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

对锂离子正极材料LiFePO4的性能、结构，锂离子的脱嵌机制。制备方法，掺杂改性等进行了详细的阐述。指出了锂离子电池正极材料LiFePO4良好的应用前景。     

锂离子电池正极材料热稳定性研究进展

综述了锂离子电池正极材料热稳定性的研究现状及其进展。针对正极材料LiCoO_2,LiNiO_2,LiMn_2O_4及其衍生物的热稳定性,众多研究者提出了不同的反应机理,认为正极材料的热稳定性与颗粒大小、晶体结构、充/放电状态、脱锂程度及电解质性质等因素有关。可以利用掺杂技术、涂层技术及优化合成条件等手段来改善正极材料的热稳定性。     

锂离子二交电池LiMn2O4正极材料的研究进展

锂离子二次电池锂锰氧化物正极材料因其价格低廉、性能优良而成为研究的热点。本文综述了近年来锂离子二次电池LiMn2O4正极材料的研究进展，并对该材料的结构、性能、合成方法以及存在的问题进行了重点阐述。LiMn2O4材料具有尖晶石结构，目前制备主要固相烧结和液相合成方法。通过加入过量的锂和引和杂原子及采用工艺可改善其循环性能。     

中锰钢的研究进展与前景

总结了国内外中锰钢研究现状, 对文献中中锰钢的成分设计、成型工艺、热处理工艺、组织性能调控等进行汇总分析, 得到了合金元素、成型工艺、微观组织结构和热处理对力学性能的影响规律, 并对中锰钢的性能例如lüders带和PLC带对加工硬化率的影响、氢致延迟开裂性能给予了重点关注和讨论; 同时提出借鉴第二代先进高强钢(纯奥氏体相)"层错能"这一控制形变模式的概念, 对中锰钢中奥氏体相的形变模式提出预测; 最后对目前中锰钢研究的争议问题、发展前景及未来可能面对的问题进行阐述.      

中锰钢的研究进展与前景

总结了国内外中锰钢研究现状,对文献中中锰钢的成分设计、成型工艺、热处理工艺、组织性能调控等进行汇总分析,得到了合金元素、成型工艺、微观组织结构和热处理对力学性能的影响规律,并对中锰钢的性能例如lüders带和PLC带对加工硬化率的影响、氢致延迟开裂性能给予了重点关注和讨论;同时提出借鉴第二代先进高强钢(纯奥氏体相)"层错能"这一控制形变模式的概念,对中锰钢中奥氏体相的形变模式提出预测;最后对目前中锰钢研究的争议问题、发展前景及未来可能面对的问题进行阐述.     

Fe-Mn-Al-C低密度钢研究现状及展望

在汽车工业发展需求的节能环保与高安全性的双重目标下,Fe-Mn-Al-C低密度钢因其低密度和优异的力学性能,具有巨大的应用潜力,引起了国内外的广泛关注.因此,综述了 Fe-Mn-Al-C低密度钢的合金成分与微观组织、生产工艺、强化机制及其性能的研究进展;对目前Fe-Mn-Al-C低密度钢中提出的变形机制及其拉伸性能、冲...     

锂离子电池安全性研究进展

综述了近年来电解液的热稳定性影响因素、热失控过程及产物成分、单体及电池组燃爆安全性、灭火措施的研究进展.指出电解液的热稳定性受锂盐和有机溶剂的共同影响,当电池内部温度达到120℃左右时放热反应开始出现,在热量持续积累的情况下热失控将自发进行,同时产生氢气和烷烃类具有燃烧爆炸危险的气体产物.与二氧化碳和干粉类灭火剂相比,七氟丙烷和水的灭火效果较好.最后对锂离子电池的应用前景做了展望,提出了不同滥用条件下的热失控过程、热失控产物生成机理,指出开发新型电解液和寻求高效灭火介质是今后研究的方向.     

炼钢转炉脱磷的研究进展及展望

磷在钢中作为一种有害元素会危害钢材的塑性、韧性和可焊性等性能,如何高效地降低钢中的磷含量一直成为国内外钢铁企业的研究重点.总结并分析了转炉冶炼中造渣料、氧枪控制、底吹控制、冶炼温度和转炉渣成分对脱磷的影响,并以此为基础,对转炉脱磷技术的发展进行了展望,为钢铁企业的脱磷工艺提供理论依据和技术参考.     

采空区煤矸石浆体充填技术研究进展与展望

通过开展不同循环次数的循环加卸载转单调加载试验,结合声发射和CT扫描技术,揭示了近疲劳强度循环荷载作用下泥质石英粉砂岩的细观破裂演化规律、裂隙扩展特征与强度变化机制. 结果表明：（1）泥质石英粉砂岩的损伤应力小于疲劳强度,可称损伤应力与疲劳强度之间的应力水平为近疲劳强度. （2）随着循环次数增加,粉砂岩峰值强度先小幅下降后持续增加最终趋于稳定,当一次循环后轴向（体积）变形从压缩（膨胀）转为几乎不变时,可认为粉砂岩的强度从劣化转为强化. （3）单调加载阶段应力接近峰值强度时,粉砂岩中、低频区的声发射信号大幅增加,可将其视为岩石受压破坏的先兆. （4）当循环次数较低时,循环过程中粉砂岩的弱胶结结构断裂,有效承载面积减小,转单调加载后岩石破裂尺度增大、内部裂纹局部集中,发生劣化,呈单斜面剪切破坏. （5）当循环次数较高时,循环过程中粉砂岩胶结强度增加、细观结构更为致密与均匀,有效承载面积增大,岩石内部在泊松效应的影响下持续产生横向拉应力,转单调加载后岩石裂隙尺寸、裂隙密度和破碎程度降低,发生强化,呈张拉–剪切的复合裂隙网络.

     

粉末冶金温压工艺的研究进展及展望

温压是一项以较低的成本制造高性能粉末冶金零件的新型成形技术，本文综述并讨论了温压工艺的粉末原料、聚合物、温度、压力、烧结环节及致密化机理。在此基础上，介绍了温压工艺的新发展——流动温压、高压温压等，并对其应用前景进行了展望。     

锂离子电池富锂正极材料的包覆改性研究进展

随着新能源汽车及储能行业的快速发展,传统正极材料难以满足人们对电池高能量、高密度锂电池的要求。富含Li和Mn的层状氧化物xLi₂MnO₃·(1–x)LiMO₂ (M=Ni,Mn,Co),其高比容量可超过250 mA·h·g–1,有希望成为下一代锂离子电池最理想的正极材料。但是,富锂材料仍存在首次循环不可逆容量高、循环性能差和倍率容量低等问题,为解决这些问题,本文阐述了富锂正极材料的结构和电化学反应之间的构效关系,讨论了金属氧化物、金属氟化物、碳、导电聚合物和锂离子导体等涂层材料对富锂正极材料电化学性能的影响规律及作用机理,同时还对以上涂层在富锂正极材料中应用的优缺点进行了总结。最后,对锂离子电池富锂正极材料的包覆改性的未来发展发现作出展望。