不同形貌LiMn2O4的电化学及Li+扩散性能

合成了球形和立方体形貌的MnCO3前驱体,再用熔融浸渍和程序升温法煅烧,得到两种LiMn2O4正极材料.XRD和SEM分析表明:两种LiMn2O4均为纯净立方尖晶石型,颗粒形貌保持完好.球形材料的性能优于立方体形材料,在3.50～4.30 V充放电,0.1C首次放电比容量为133.4 mAh/g,5.0C平均放电比容量...     

Fe添加对二氧化锰电化学行为的影响

以KMnO4和MnCl2.4 H2O为前驱体,采用共沉淀法合成纳米结构MnO2电极材料。添加一定量的FeCl3.6 H2O对MnO2进行改性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对MnO2的结构和形貌进行表征;利用循环伏安法、恒流充放电等测试方法研究了MnO2电极材料在1 mol/L KOH电解液中的电化学行为。结果表明,FeCl3.6 H2O的大大影响MnO2的结构和形貌。随着Fe∶Mn摩尔比的增加,MnO2从γ-MnO2晶型转变为层状结构,形貌由片状转变为直径约100 nm的球形,并且Fe改性MnO2的电化学性能明显提高。当添加FeCl3.6 H2O的量为5%(Fe与Mn的摩尔比)时,在1 A/g电流密度下,MnO2电极的比电容为236 F/g。     

超级电容器用高倍率Sn改性MnO_2电极材料

以KMnO4和MnCl2为原料并添加一定量的SnCl4,采用常压回流液相共沉淀法合成了Sn改性MnO2电极材料。利用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)和电化学方法对其进行物理表征和电化学性能研究。结果表明反应溶液pH值对MnO2的结构、形貌和电化学性能影响很大。反应溶液为酸性和碱性时分别得到γ-MnO2和δ-MnO2。在pH=9时制备的Sn改性MnO2具有良好的电容性能,在0.5 A/g下,比电容达到176 F/g,比未改性MnO2提高了66%,电流密度增大到2.0 A/g时,比电容依然保持在166 F/g。在1.0 A/g下进行连续充放电测试,1 000次充放电循环后,比电容仍保持在165 F/g,容量衰减小于6%。Sn改性MnO2是一种理想的超级电容器电极材料,具有良好的高倍率充放电性能和容量保持能力。     

MnO2形貌对LiMn2O4电化学性能的影响

用3种不同形貌的电解MnO2(EMD),采用高温固相法合成了尖晶石LiMn2O4正极材料.用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)法分析了材料的结构和形貌,研究了MnO2形貌对LiMn2O4充放电性能的影响.结果表明:3种EMD均可得到纯相LiMn2O4;EMD与合成的LiMn2O4在形貌和颗粒度上具有对应性;由EMD(F)所制备的LiMn2O4(F)的首次放电比容量达到122 mAh/g,50次循环后仍保持在118 mAh/g.EMD(F)是合成LiMn2O4正极材料较理想的原料.     

高容量锂离子正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.3)Mn_(0.2)O_2的制备与性能

采用化学共沉淀法预先合成球形前驱体Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2,再与锂源共混后高温煅烧合成高容量正极材料Li Ni0.5Co0.3Mn0.2O2。探讨了不同烧结制度对材料结构性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,产物结构为α-Na Fe O2型层状结构。扫描电子显微镜(SEM)显示材料具有良好的球形形貌。测试材料的电化学性能,在2.75~4.20 V和2.75~4.35 V充放电截止电压,0.5 C充放电电流下,首次放电比容量分别为162.2和172.6 m Ah/g,循环3周后容量保持率分别为96.73%和94.62%。材料还表现出良好的倍率性能。     

硅碳复合负极材料的制备及电化学性能研究

采用机械球磨和喷雾干燥-热解法制备Si/C复合负极材料。通过XRD、SEM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:具有碳包覆结构的Si/C复合材料颗粒形貌近似球形。在100 m A/g的电流密度下充放电,首次放电比容量达到648.1 m Ah/g,首次充放电效率为77.2%,循环30周后,可逆比容量为528 m Ah/g。     

锂离子蓄电池正极材料LiNi1-yCoyO2的合成及性能

采用球形氢氧化镍的生产工艺合成了Ni1-yCoy(OH) 2 (0≤y≤ 0 .5 )共沉淀前驱体 ,利用该前驱体和锂盐一同焙烧后得到系列LiNi1-yCoyO2 固溶体。该方法避免了共沉淀时胶体的生成 ,而且与普通高温固相产物相比 ,烧成后的Li Ni1-yCoyO2 产物不仅保持了前驱体的原有形貌 ,而且具有更优良的电化学性能。通过电化学性能测试、SEM及X射线衍射等分析方法 ,我们系统研究了不同Co含量对材料电化学性能、结构以及前驱体形貌的影响。随着Co含量的增加 ,材料粒度逐渐降低 ,颗粒形貌由球形变为不规则形状 ;并且LiNi1-yCoyO2 材料的充放电及不可逆容量、放电电压均随Co含量的增加而呈降低趋势。当 0 .10≤y≤ 0 .2 0时 ,材料比容量可达 190mAh/g以上 ,且循环性能最优     

球形5V尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料合成及性能

采用碳酸盐液相共沉淀法制备了球形LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。研究了Ni0.25Mn0.75CO3前驱体高温分解的分解过程、物相转变、表面形貌变化以及LiNi0.5Mn1.5O4材料的物相结构、表面形貌、电化学性能。实验表明:Ni0.25Mn0.75CO3前驱体在750℃以上分解可以得到结构稳定的NiMn2O4和Mn2O3;以850℃分解得到的镍锰氧化物制备的LiNi0.5Mn1.5O4正极材料为单一尖晶石结构,球形形貌保持良好,振实密度可达2.26 g/cm3,初始放电比容量达到127.6 mAh/g,0.5 C/1 C充放电,室温循环50次后仍保持有97.6%的初始容量。     

以PEG为模板剂和碳源制备Li4Ti5O12/C复合材料

采用聚乙二醇作为模板剂和碳源制备Li4Ti5O12/C复合材料。利用粉末X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等测试手段研究了模板剂的用量对材料结构和形貌的影响。不同PEG用量时,所制备的样品均为尖晶石型纯相结构,随着PEG用量的增加,材料颗粒粒径逐渐减小,形貌趋于类球形。在1.0～2.5 V的电压范围内测试了材料的恒流充放电性能及倍率循环性能,结果显示,模板剂的用量为8%时,制备的Li4Ti5O12/C复合材料具有最佳的电化学性能。0.2 C时充放电比容量分别是153.5 mAh/g和154.5 mAh/g,在5 C条件下循环40次,复合材料的容量保留率为95.2%。     

低温燃烧法合成富锂正极材料0.7Li2MnO3-0.3LiNiO2

以LiNO3、Ni(NO3)2·6H2O、Mn(NO3)2和尿素为原料,用低温燃烧法合成了富锂正极材料0.7Li2 MnO3-0.3LiNiO2.通过XRD、SEM和充放电测试对合成产物的结构、形貌和电化学性能进行了分析,研究了合成条件对产物性能的影响.合成0.7Li2 MnO3-0.3LiNiO2的最佳条件是:500℃点火,850℃下回火20 h.在此条件下合成的产物具有α-NaFeO2型层状结构、球状形貌;以0.1C在2.5～4.6V充放电,放电比容量可达218.7 mAh/g;以不同倍率充放电的循环性能良好.     

微纳结构锰化合物的超级电容器性能研究

锰化合物是有比容量高的超级电容器材料。微纳结构作为一种材料的组成方式,同时具有纳米材料和微米材料的优点。本文通过水热法一步制备了MnCO_3,并在空气中热处理后得到Mn_2O_3。SEM分析结果表明水热法制备的MnCO_3是由纳米级立方组成的微米实心球,Mn_2O_3是由纳米颗粒组成的微米实心球。将MnCO_3和Mn_2O_3与Super P复合,并研究复合物的电化学性能,测试结果表明,复合Super P后MnCO_3与Mn_2O_3的比电容值都得到大幅度提高。当比例为9∶1时,MnCO_3/Super P电容最大可达到207F·g~(-1),远高于Mn_2O_3复合物。     

用不同锰源高温固相法制备LiMnPO4/C

以MnO2、Mn(Ac)2和MnCO3为锰源,通过高温固相法制备纯相LiMnPO4/C正极材料,进行XRD、SEM分析和充放电、循环伏安测试。采用不同锰源制备的样品,XRD衍射峰均与LiMnPO4的标准图谱一致,无其他杂质峰;但颗粒形貌存在较大的差别。以Mn(Ac)2为锰源的材料具有较好的循环稳定性和相对较高的可逆容量,以0.2C在2.7~4.5 V充放电,首次充、放电比容量分别为113.1 mAh/g和95.7 mAh/g,库仑效率为84.6%,第25次循环的放电比容量为108.9 mAh/g。     

控制结晶法制备球形锰酸锂的研究

采用控制结晶法制备出球形MnCO3前驱体,经预处理后得到多孔隙球形Mn2O3,与Li2CO3研磨混料,高温煅烧合成了结晶完整的球形尖晶石型LiMn2O4。比较了普通高温固相法与控制结晶法对锰酸锂电化学性能的影响,结果表明,后者制备得到的球形锰酸锂具有更高的可逆容量和更好的循环稳定性能。常温下,普通高温固相法合成的锰酸锂初始放电比容量为129.12mAh/g,100次循环后容量保持率仅77.38%。而准确化学计量的球形锰酸锂初始放电比容量为129.40mAh/g,100次循环后,容量保持率为95.28%;富锂球形锰酸锂首次放电比容量为116.28mAh/g,经150次充放电循环后,放电比容量为112.95mAh/g,容量衰减率为2.86%,平均每个循环仅衰减0.019%。锰酸锂的球形形貌愈完整,其电化学性能亦愈优越。     

掺Pb改性MnO的制备及性能研究

通过在N2 下对掺Pb的MnC2 O4或MnCO3 热分解 ,分别制备了改性的Pb MnO。利用X射线衍射 ,循环伏安 ,充放电测试等实验对其进行了电化学性能的研究。结果表明 :Pb MnO可以提高其充放电性能 ,提高电极的可逆性 ,且Pb的掺入有益于延长第 1电子当量放电。对于以不同前驱体分解所得的Pb MnO ,以草酸锰的分解产物为佳     

Influence of Cr/sub 2/O/sub 3/ and MnO additives on the surface properties of alumina insulators

Alumina insulators containing 95wt% Al/sub 2/O/sub 3/ were doped with Cr/sub 2/O/sub 3/ and MnO(MnCO/sub 3/). The properties of the doped samples were measured and compared with those of the original alumina insulators. Better surface performances of the samples doped with proper Cr/sub 2/O/sub 3/ and MnO were obtained while the bulk properties have hardly been changed. After doping the sample showed a lower SEE (secondary electron emission) coefficient, a lower surface resistivity and a higher surface flashover voltage in vacuum. Meanwhile, some points regarding the effects of manganese and chromium doping on the properties of alumina insulators were also briefly discussed.     

铂基/石墨烯催化剂在燃料电池中的应用

综述了石墨烯负载不同形貌铂(Pt)基催化剂(如球形、核壳结构、空心球、花状和立方体形)的制备及在质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池及直接乙醇燃料电池等低温燃料电池中的应用进展,并对相关研究的发展进行展望。     

固体氧化物燃料电池电极材料研究 Ⅱ.甲烷氧化转化阳极材料的制备与表征

制备了适合固体氧化物燃料电池中甲烷氧化转化的阳极材料Ni/La(Sr)MnO_3.利用差热分析和热重分析研究了该阳极材料的合成条件.应用电子探针、X射线衍射和扫描电镜分别对材料的组成和结构进行表征.对Ni/La(Sr)MnO_3的电导性能进行了研究,并与Ni/YSZ的电导性能进行比较,分析了影响阳板材料电导性能的主要因素.     

Pt-MnO_2/C的制备及对乙醇电催化活性的研究

采用水热法制备了MnO2纳米棒,然后电沉积Pt合成了Pt-MnO2/C复合物.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对MnO2的晶型和形貌进行了表征,并运用循环伏安(CV)法考察了Pt-MnO2/C在不同条件下对乙醇的电催化活性.实验结果表明,该催化剂在乙醇浓度为0.5 mol/L,H2SO4浓度为0.5 mol/L,电沉积Pt 40段时对乙醇的电催化活性最好.     

碘酸铜的合成及其对电解二氧化锰的改性作用

采用化学沉淀法制备了碘酸铜[Cu(IO_3)_2],以X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行表征,并将所制备的碘酸铜用于电解二氧化锰的物理掺杂改性。恒流放电测试表明,掺入合适的碘酸铜可明显提高电解二氧化锰的放电性能,掺入量为10%时以6.5mA恒流放电可提高44.9%的放电容量。利用线性扫描伏安测试进一步考察了掺杂后电解二氧化锰的电化学行为,并讨论了可能机理。