球磨法制备锂金属氮化物及电化学性能研究

采用高能球磨法制备了锂离子电池负极材料锂金属氮化物Li_3-xM_xN(M=Co,Cu等)。制备的锂金属氮化物具有较高的电化学活性和充放电可逆性,可以用作锂离子电池的高容量负极材料。所制备的Li_2.6Co_0.4N前10次循环的脱嵌锂容量高达880mAh·g^-1。Li_2.6Co_0.2Cu_0.2N最初几个循环的脱嵌锂容量为750mAh·g^-1,45次充放电循环后的容量保持率为80％。Li_2.6Co_0.2Fe_0.2N是含有Li_2.6Co_0.4N的两相或多相混合物,40次充放电循环后脱锂容量为560mAh·g^-1,相对第二次脱锂容量的保持率为82％。     

铝/石墨复合材料的制备及其电化学性能研究

铝作为负极材料其理论容量较高,但铝在充放电过程中会出现严重的体积膨胀,导致循环性能差。为克服铝体积膨胀严重的缺点,采用简单的球磨法成功制备出铝/石墨复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对复合材料的结构和形貌进行分析。电化学性能测试表明,铝/石墨复合材料首次放电比容量高达1004mAh/g,循环15次后容量保持在300mAh/g。铝/石墨复合材料拥有较高的放电比容量和较好的循环性能,在锂离子电池负极材料中具有潜在的应用价值。     

高能球磨法制备聚合物—氧化铁纳米复合材料

采用高能球磨法制备聚合物－氧化铁的米复合材料，平均粒径为１０ｎｍ，Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ测量显示有超微磁性，ＸＲＤ测试与Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱参数都证明有纳米α－Ｆｅ２Ｏ３微晶生成。     

高能球磨法制备聚合物—氧化铁纳米复合材料

采用高能球磨法制备聚合物—氧化铁纳米复合材料，平均粒径为10nm，Mossbauer测量显示有超顺磁性。XRD测试与Mossbauer谱参数都证明有纳米α－Fe2O3微晶生成。     

高能球磨法制备铁/聚四氟乙烯纳米复合材料

高能球磨法制备了铁 /聚四氟乙烯纳米复合材料 ,其形貌与结构采用高分辨透射电镜与穆斯堡尔谱方法进行研究 ,高分辨透射电镜照片显示铁颗粒周围有非晶状边界存在 ,铁粒子的平均粒径约为 8nm。穆斯堡尔谱结果表明有二价铁以及界面谱叠加在原有的α -Fe六线峰之上     

两步掺杂合成法制备LiFePO4-C复合材料及其性能

通过两步掺杂碳采用高温固相反应法合成了锂离子电池正极LiFePO4-C复合材料.利用SEM、XRD、TG/DTA等方法对该正极材料的晶体结构、表面形貌、粒径大小和热反应进行了分析研究.实验结果表明,LiFePO4-C具有单一的橄榄石结构,前驱体掺杂14%(质量分数)、预分解后掺杂6%(质量分数)葡萄糖合成的材料具有良好的充放电性能和循环稳定性能.在0.1C倍率下进行充放电测试,首次放电比容量可达158.5mA·h/g,具有良好的电化学性能.     

用反应球磨法制备NiAl-TiC复合材料

球磨Ni、Al、Ti和C粉末以合成NiAl-TiC复合材料，分析了反应合成机理。结果表明，NiAl和TiC的突然生成归结于两个爆炸反应：Ni Al→NiAl ΔH1,Ti 2C→TiC ΔH2。还研究了NiAl和TiC化合物球磨过程中晶粒细化的规律以及粉末颗粒度的变化规律。     

球磨分散法制备新型改性粘土/环氧纳米复合材料的结构与性能

采用十二烷基二甲基卞基氯化铵(DBDA) 和间苯二甲胺(MXDA) 设计并制备了一种新型有机化改性蒙脱土(MMT Ⅱ), 通过球磨法来促进其在环氧树脂中的细化与分散, 制备出具有良好解离结构的MMT Ⅱ/ 环氧纳米复合材料。利用红外光谱(FTIR) 、X-射线衍射(XRD) 和透射电镜( TEM) 表征了新型MMT Ⅱ及其纳米复合材料的结构, 测试了力学性能。结构表征与分析表明, 大颗粒粘土聚集体并不能在搅拌混合过程中分散开, 在固化过程中很难充分解离, 而通过球磨过程中产生的剪切力可促进其分散与细化, 从而获得良好解离结构。MMTⅡ中MXDA 的引入, 减少了季铵盐分子链所产生的悬键, 增加了MMT Ⅱ片层的界面反应性, 大大提高了纳米复合材料的力学性能, 冲击强度由3211kJ / m2 提高到4811 kJ / m2, 提高近50 %, 弯曲强度提高近8 %。     

碳热还原法制备Sn-C复合材料及其性能

用碳热还原法制备了Sn-C复合材料,通过XRD及SEM对其进行表征,并通过恒流充放电循环和慢速扫描循环伏安等方法对其电化学嵌脱锂性能做了研究.结果表明:SnO2碳热还原成金属Sn,晶粒尺寸约为42.8nm.该材料的首次嵌脱锂比容量分别可以达到1024.9和632.8mAh/g,循环15周以后的脱锂比容量为395.9mAh/g.     

球磨法制备纳米碳管增强铝基复合材料的研究进展

综述了目前使用球磨法制备纳米碳管增强铝基复合材料的研究进展,分析了球磨法的优势,如细化晶粒、有利于纳米碳管的分散和使纳米碳管嵌入铝颗粒中等,指出了球磨法需要解决的问题,并展望了球磨法制备纳米碳管/铝基复合材料未来的发展前景.     

聚席夫碱/碳纳米管复合材料的制备及储锂性能

为解决席夫碱单体在锂离子电池应用中因活性物质溶解而导致的容量降低问题,以对苯二甲醛和对苯二胺为原料,采用一步缩合法制备以C ?N键连接的聚席夫碱(PI).向PI中掺入碳纳米管(CNTs),进一步制备导电性能较强的聚席夫碱/碳纳米管(PI/CNT)复合材料.采用 FT-IR,SEM,XRD,TG,XPS及电化学工作站对制备的聚席夫碱材料的成分、结构、微观形貌及电化学性能进行分析.结果表明:加入 5 %CNTs(质量分数)的PI/CNT-3 材料为三维框架结构,表现出优异的电化学性能.PI/CNT-3 材料首次放电比容量为 209.9 mAh·g－1 ,200 次循环后,循环保持率为 60.5%;当充放电倍率分别为0.1 C,0.2 C,0.5 C,1 C,0.1 C 时,PI/CNT-3 电极材料的比容量分别为 182.4,150.8,129.8, 101.3,156.4 mAh·g－1 ,具有良好的循环稳定性和倍率性能.     

SiFe@C负极复合材料的结构及性能

以SiFe合金和沥青为原料,采用机械球磨和高温热解法制备了SiFe@C负极复合材料,并对SiFe及一系列不同热解温度下制备的SiFe@C复合材料进行对比研究。利用XRD、SEM、TEM、EDS和恒流充放电测试仪对SiFe@C复合材料的物相、颗粒形貌及电化学性能进行表征。结果表明,在850℃热解温度下制得的SiFe@C负极复合材料首次放电比容量达到1 376.25 mAh/g,首次库仑效率为86.35%,经过70次循环后放电比容量为940.33 mAh/g,库仑效率达到98.78%,容量保持率为76.32%,循环性能远高于SiFe和其他热解温度下的SiFe@C复合材料,而且具有良好的倍率性能。      

球磨法制备锂离子液流电池石墨负极浆料的性能研究

采用球磨法制备锂离子液流电池所用的石墨负极浆料,并对石墨负极浆料的颗粒形貌、电导率、比容量性能及循环性能进行研究。结果表明:导电添加剂的加入有助于提高电极浆料的悬浮稳定性;球磨过程可以降低石墨和导电添加剂混合粉体的电阻率,球料比达到5∶1时即可实现较好的球磨效果,但球料比不宜过高,否则会造成石墨材料层状结构的破坏,影响电极浆料性能的稳定性。提高石墨和导电添加剂的含量可以在电极浆料中形成稳定的导电网络结构,使可逆比容量提高;在保证电极浆料可流动的情况下,可逆比容量可大于40mAh/g。石墨负极浆料的容量损失主要发生在首次充放电过程中,随着循环次数的增加,容量损耗的速率降低,第5次循环以后容量趋于稳定。     

原位生长法制备碳纳米管/石墨复合材料

采用乙醇作为碳源,Co(5wt%)/C作为催化剂,通过原位生长的方法制备碳纳米管/石墨复合材料。通过场发射的电子显微镜(SEM),透射电镜(TEM)和电化学性能测试的方法对产物进行分析,碳纳米管的内径为5~8nm,外径为15~25nm。结果表明,碳纳米管/石墨复合材料作为锂离子电池负极材料,具有较高的储锂容量,经过10次循环后,电池的容量保持在350mAh g-1。     

纳米硅/炭复合材料的制备及其电化学性能

将纳米Si粉以一定配比分散在石油重油中,在高压反应釜中经过460℃自升压热解反应,再经900℃炭化制备一种锂离子二次电池负极用纳米硅/炭（Si/C）复合材料。考察了纳米Si粉添加量对产物收率、微观结构及电化学性能的影响。结果表明：纳米Si粉的加入有助于提高固体产物的收率;在纳米Si/C复合材料中纳米Si粉均匀地镶嵌于炭基体中;纳米Si粉的晶型在热解反应前后没有发生变化。当纳米Si粉与石油重油质量比为5∶100时制备的纳米Si/C复合电极材料具有498mAh/g的首次可逆比容量和90%的充放电效率。     

干湿球磨法制备石墨烯及其摩擦性能表征

利用可变速率比高能行星球磨机的不同转速及球磨时间,通过干湿球磨法成功制备了均匀的石墨烯。分别使用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),拉曼光谱仪以及透射电子显微镜(TEM)对其进行结构表征和分析。并将该石墨烯作为摩擦性能添加剂添加到基础油中,使用UMT-2型摩擦磨损试验机对其摩擦学性能进行测试,实验结果表明石墨烯作为添加剂具有良好的减摩抗磨性能。     

锂离子电池中高容量硅铝/碳复合负极材料的制备与性能研究

锂离子电池用高容量负极材料普遍存在首次不可逆容量高、循环性能差等问题. 本文采用高温固相法制备了硅铝/碳锂离子电池负极材料, 制备出的复合负极材料的比容量远高于目前锂离子电池普遍使用的中间相碳微球, 循环寿命则优于同粒度的硅单体为活性中心的硅碳复合材料. Al引入Si/C复合材料中, 有效抑制了材料的首次嵌锂深度,且减缓了电压滞后现象. 制备的复合负极材料首次可逆容量达到600mAh/g, 首次充放电效率在85\%以上, 25次循环后容量仍保持90%以上.     

纳米Si掺杂SiOx-Si@C@碳纳米管复合负极材料的制备及性能

在对氧化亚硅(SiO)材料进行表面碳包覆和添加导电材料的基础上,掺杂少量纳米Si进一步提高其首次充放电容量和首次库仑效率。采用XRD、SEM、TEM、Raman、FTIR分析材料的物相结构和微观形貌,通过恒流充放电测试仪分析复合材料的电化学性能。结果显示,纳米Si质量为SiO_x质量10%的复合材料(SiO_x-Si@C@碳纳米管(CNTs)-10)的首次充放电容量分别为1 348.1 mA?h/g和1 874.4 mA?h/g,首次库仑效率为71.9%,循环100周后材料的可逆容量为1 116.2 mA?h/g,容量保持率为82.8%;以不同电流密度充放电,其放电容量远远高于没有纳米Si掺杂的材料。SiO_x-Si@C@CNTs复合材料具有较高的首次库伦效率、较好的循环性能和倍率性能。