纳米MnO_2的固相合成及电化学性能(Ⅳ)

：利用固相反应法制备出纳米ＭｎＯ２,用ＸＲＤ、ＴＥＭ、化学分析、循环伏安、恒流放电等测试手段对样品的性能做了研究。结果表明,样品为隧道结构中不含杂质阳离子的α－ＭｎＯ２,粒径小于５０ ｎｍ ,粒子呈球形。这种纳米ＭｎＯ２ 的电化学活性较高,放电机理与常粒径材料类似,但有更大的放电容量,主要在第二步按溶解沉积机理放电时优势明显。尤其适于重负荷放电,表现出良好的去极化性能。     

掺铋二氧化锰纳米粉体的循环伏安行为

通过对掺铋二氧化锰纳米粉体的循环伏安行为的研究,讨论了掺杂Ｂｉ－ＭｎＯ２纳米电极的充放电机理。Ｂｉ（Ⅲ）的掺入完全改变了ＭｎＯ２电极的放电机理,但掺杂Ｂｉ－ＭｎＯ２纳米电极与常粒Ｂｉ－ＭｎＯ２电极的放电机理是类似的。在充放电的过程中,均形成一系列不同价态的Ｂｉ－Ｍｎ复合物,通过这些复合物的共还原和共氧化,有效地抑制电化学惰性物质Ｍｎ３Ｏ４的生成,从而极大地改善了电极的可充性能。ＭｎＯ２氧化度高的电极,其活性也大,但在充放电过程中形成Ｂｉ－Ｍｎ复合物之后,差别逐渐缩小,复合物的氧化还原过程与初始氧化态关系不大     

锂离子电池的正极材料

综述了国外锂离子蓄电池正极材料的进展，着重叙述了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２和ＬｉＭｎ２Ｏ４的合成方法。Ｌｉ－ＣｏＯ２主要用Ｌｉ２ＣＯ３和ＣｏＣＯ３为原料，在９００℃温度下合成。最近通过Ｌｉ２ＣＯ３和ＣｏＣＯ３在４００℃下反应制成了“低温”ＬｉＣｏＯ２（ＬＴ－ＬｉＣｏＯ２），（ＬＴ－ＬｉＣｏＯ２）的电化学性质不同于高温合成的ＬｉＣｏＯ２。制取化学计量的ＬｉＮｉＯ２比较困难，采用ＬｉＮＯ３和Ｎｉ（ＯＨ）２为原料在７００℃～８００℃温度下进行反应制得了Ｌｉ０．９６Ｎｉ１．０４Ｏ２材料。采用ＭｎＯ２和Ｌｉ２ＣＯ３或ＬｉＮＯ３为原料，在７５０℃温度下合成了Ｌｉ０．９３Ｍｎ２Ｏ４。在４００℃低温下采用Ｌｉ２ＣＯ３和ＭｎＣＯ３为原料，在Ｌｉ／Ｍｎ＝２／３和Ｌｉ／Ｍｎ＝４／５情况下分别合成了Ｌｉ２Ｍｎ４Ｏ９和Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ１２。     

AA 型 TAG-LiMn_2O_4 锂离子蓄电池

用Ｌｉ２ＣＯ３和ＥＭＤ高温合成得到的尖晶石（ＬｉＭｎ２Ｏ４）作阴极活性材料,与Ｌｉ配对做成试验电池,充电容量达１３０ｍＡｈ／ｇ,放电容量为１１０ｍＡｈ／ｇ,显示ＬｉＭｎ２Ｏ４有较好的充放电性能。对热解苯碳（ＰｙＣ）、处理的人造石墨（ＴＡＧ）、天然石墨（ＮＧ）和玻璃碳（ＧＣ）进行研究,发现ＴＡＧ有较好的充放电性能。用ＬｉＭｎ２Ｏ４做阴极活性材料,ＴＡＧ做阳极活性材料,组装成ＡＡ型锂离子蓄电池,初始放电容量为５４０ｍＡｈ,以０．２Ｃ（１００ｍＡ）恒流放电,６０ｍＡ恒流充电,电池循环寿命已达２００次。     

灼烧法改性α－δ－MnO_2可充性的研究

本文通过化学灼烧法得到一种改性α－δ－ＭｎＯ２。利用Ｘ－射线衍射对合成物进行了检测，利用循环伏安法和恒流充放法对改性的α－δ－ＭｎＯ２电极的可充性进行了研究，发现经改性后明显地改善了可充性。     

纳米级电极材料的制备及其电化学性质研究(Ⅳ)——纳米级β-Ni(OH)_2 正极材料的研究

用化学方法在无水乙醇溶剂中制备出纳米级Ｎｉ（ＯＨ）２,对其进行ＸＲＤ、ＴＥＭ分析,证实样品是纳米级β－Ｎｉ－（ＯＨ）２,将常规用Ｎｉ（ＯＨ）２和纳米级Ｎｉ（ＯＨ）２以一定比例混合的充放电循环测试结果表明,放电容量增大,对其又进行了循环伏安、恒电位阶跃、Ｔａｆｅｌ极化曲线的测试,初步解释了作为纳米材料在电化学应用中所表现出的性质。     

二氧化锰在锂离子电池中的应用

过去２０年大约有２００种以上的材料尝试着作为锂二次电池的正极材料。在这些材料中，从比能量、毒性和价格的观点看，除了ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２外，发现有几种锰氧化物最有前景，尤其是在锂离子二次电池中。这些锂锰氧化物包括λ－ＭｎＯ２，ＬｉＭｎＯ２，Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ４，Ｌｉ２ＭｎＯ２，ＬｉｘＭｎ２Ｏ４，Ｌｉ１＋ｘＭｎ２－ｘＯ４，Ｌｉ２ＯｙＭｎＯ２（ｙ≥２．５），ＣＤＭＯ（复合多维含Ｌｉ的ＭｎＯ２的简称，Ｌｉ：Ｍｎ＝３：７）和修饰尖晶石型锂锰化合物已研制出来。本文简述了作为锂二次电池正极材料的重要因素，包括上述这些化合物的制备方法、晶体结构特征、诸如放电容量和可逆性等电化学性质以及发生在充放电时的电化学过程。     

某稀土化合物在铅蓄电池中的作用

用循环伏安法、小片电极充放电、恒电位下和稳定电位下Ｏ２的析出，研究了某稀土化合物对铅酸蓄电池正极活性物质放电性能、析Ｏ２行为的影响。用Ｘ－射线衍射法分别测定了含与不含稀土化合物的ＰｂＯ２中的α－ＰｂＯ２、β－ＰｂＯ２和无定形ＰｂＯ２的含量，以及非化学计量的ＰｂＯ２－δ结构中δ的测定。结果表明：某稀土化合物可以使正极活性物质在低倍率放电条件下，提高其利用率６％～７％，化成后β－ＰｂＯ２含量高于空白３．６％，无定形ＰｂＯ２低于空白４．８％；δ值由空白的０．１０８增加至０．１１２。     

根据电子设备保险管烧坏情况分析过载问题

利用阻抗法研究了二氧化锰电极在碱液中放电时的分形行为。计算了几种ＭｎＯ２电极在不同放电深度下的分维（Ｄｆ），并使其与ＭｎＯ２的某些性质（参数）相关。分维显示出ＭｎＯ２电极不规则的几何性质，并取决于放电态下的组成。     

活性物质电性能快速测定方法的研究

在电池活性物质中掺入导电粘合剂后做成电极，进行恒电流充放电，得到的电容量能直接评价活性物质的电性能。已对ＭｎＯ２、Ｍ（ＯＨ）２、Ａｇ２Ｏ、ＡｇＮｉＯ２、ＣｕＯ和ＭＨ等活性物质的电性能作出快速评价。该测定方法具有简易。快速和直接的特点。     

掺钴复合材料LiMn2-xCoxO4的制备与性能

在锂离子蓄电池正极材料中,尖晶石LiMn2O4被认为是最有前景的正极材料,但它的高温性能和循环过程中的容量衰减成为其工业化道路上的主要障碍。采用高温固相法合成了掺钴复合材料LiMn2-xCoxO4。应用X射线衍射分析对材料的结构进行表征,采用恒电流法和循环伏安法对材料的电化学性能进行了测试。结果表明,钴的掺入能提高合成材料的结构稳定性,当掺钴量x为0.1时,所合成的材料具有较高的放电容量和较好的循环性,可作为锂离子蓄电池的正极材料。     

Zn/V_2O_5水相二次电池的充放电特性

利用伏安法和循环充放电实验研究Ｚｎ／ Ｖ２Ｏ５ 水相二次电池的性能。实验结果表明,电池放电时具有两个步骤。在一定的放电深度范围内,电池具有较好的循环充放电可逆性。电池的最大比容量可达１１０ ｍ Ａｈ／ｇ 。     

锌电极电化学行为研究(Ⅴ)——有机缓蚀剂对碱液中无汞锌膏电极充放电的影响

利用电化学阻抗技术及循环伏安法,对碱性电液中无汞锌膏电极的电化学行为进行了研究,并讨论了一些有机缓蚀剂对静置、充电和放电状态下的无汞锌膏电极的阻抗行为及循环伏安行为的影响及缓蚀机理。     

纳米结构NiCo_2S_4的制备及储锂性能

采用水热/溶剂热法在不锈钢网表面生长纳米结构的NiCo_2S_4。XRD、SEM分析表明,制备的Ni Co2S4具有较好的结晶性和理想的纳米球结构。用恒流充放电(GCD)、循环伏安(CV)等技术研究材料的电化学性能和储锂机理。产物具有良好的循环稳定性和倍率性能,在0. 01～3. 00 V循环,当电流为0. 2 A/g时,第40次循环的放电比容量保持在1 427 m Ah/g,库仑效率为98. 8%;当电流为0. 8 A/g时,第350次循环的放电比容量仍可保持在948 m Ah/g,储锂性能较好。     

空气中SO2杂质气体对PEMFC性能的影响

质子交换膜燃料电池(PEMFC)通常采用空气作为氧化剂的载体,空气质量对PEMFC的性能产生一定的影响,而其中SO2是空气中的主要污染物之一.主要通过恒电流放电曲线、极化曲线、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等方法,研究了空气中含不同浓度的SO2时电池的中毒行为,并初步分析了催化剂中毒的机理,为进一步解决燃料电池环境适应性问题奠定了基础.     

锂离子电池正极材料的研究

报导了在７５０ ℃下合成尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４ 的最佳时间为７２ｈ 。以Ｎｉ 取代部分Ｍｎ 后合成的ＬｉＭｎ２ － ｘＮｉｘＯ４ ，其首次的可逆容量有所下降，但循环性能提高。掺杂量ｘ 大于０１ 时，产物中存在杂质相ＮｉＯ，导致电化学性能下降。     

铋和锡作为铅蓄电池正极添加剂的研究

研究了Ｂｉ２Ｏ３和ＳｎＯ对铅蓄电池正极活性物质的影响,结果发现Ｂｉ２Ｏ３和ＳｎＯ的复合物比分别加入它们更能提高电池正极活性物质的利用率,利用ＳＥＭ和Ｘ射线衍射研究认为,Ｂｉ２Ｏ３和ＳｎＯ的复合物能大大提高活性物质的导电能力,并改善活性物质的孔隙分布,从而导致活性物质利用率提高１０％。     

银金属氧化物(AgMeO)触头电弧侵蚀特性研究

对ＡｇＣｄＯ触头材料及具有不同添加剂的ＡｇＳｎＯ＿２触头材料（ＡｇＳｎＯ＿２Ｉｎ＿２Ｏ＿３、ＡｇＳｎＯ＿２Ｂｉ＿２Ｏ＿３、ＡｇＳｎＯ＿２ＷＯ＿３）进行了大量分断电弧侵蚀试验和微观分析；比较研究了不同的第二相金属氧化物对触头材料电弧侵蚀机理的影响；分析了微量添加剂对电弧侵蚀特性和表面形貌特征的作用；最后，基于触头材料中气体相反晶间侵蚀作用，探讨了触头基体微裂纹形成与扩展机理。     

镍粉对Ni(OH)2电极电化学行为的影响

利用恒电流充放电、循环伏安法研究了过量镍粉对Ni（OH）2电极电化学行为的影响,并用X射线衍射分析了放电后镍粉结构的变化。结果表明：电极中的镍粉在碱性电解液中会氧化成活性物质β—Ni（OH）2,从而对放电容量作出贡献,同时因氧化使导电性降低而影响Ni（OH）2的放电效率。利用镍粉作空白试验对照,将电极在第4～6周期的放电容量扣除镍粉的贡献可尽量准确地测定Ni（OH）2的放电容量。     

钙钛矿型PbTiO3对MnO2电极的改性作用

通过固相反应制得用于MnO2电极物理改性的钙钛矿型PbTiO3.循环伏安和恒流放电测试表明:在w(KOH)=40%的电解质溶液中,PbTiO3参与了MnO2电极反应,改善了MnO2的放电机理,使MnO2电极的放电容量平均提高30%以上.