锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的研究进展

锂离子电池正极材料Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2具有比商业化正极材料——LiCoO2更低廉的成本、更低的毒性、更好的热稳定性,近年来受到广大科研工作者的关注。主要介绍了Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的合成改性方法及其近年来在电化学性能方面所取得的成果和进展,并简要概括了该材料结构和发展趋势。不断提高Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的振实密度以及电化学性能特别是其在高倍率充放电条件下的循环性能将成为相关科研工作者的研究重点。     

镍钴锰三元正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2最新研究进展

为解决镍钴锰三元材料存在的首次充放电效率低、大倍率性能不够理想等问题,人们对这类材料进行掺杂和表面改性方面开展了大量的研究工作。综述了近年来锂离子电池镍钴锰三元正极材料的合成方法、掺杂以及表面修饰等方面的研究进展,并简要概述了该材料的发展趋势。     

(1-x)Ca_(15/16)Sr_(1/16)TiO_3-xLi_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3陶瓷的相组成、显微结构及微波介电性能

采用传统固相法合成了(1-x)Ca_(15/16)Sr_(1/16)TiO_3-xLi_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3(CST-LNT)系列微波介质陶瓷材料,研究了该系列材料的物相组成、显微结构及微波介电性能。XRD分析结果表明所有样品均为钙钛矿结构,无二次相出现。随着Li_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3的加入,陶瓷平均晶粒尺寸下降,表明Li_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3会抑制晶粒生长。随着x的增加,介电常数下降,频率温度系数向负方向移动。当x=0.85时,1250℃保温4 h可以得到优良的微波介电性能:ε_r=125.4,Q×f=2230GHz,τ_f=+14.4 ppm/℃。     

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2与电解液的相容性

研究LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料在四种不同的电解液体系中(LiPF6/EC+DEC(1∶1)、LiPF6/EC+DMC(1∶1)、LiPF∶6/EC+EMC(1∶1)和LiPF∶6/EC+PC+DMC(1∶1∶1))的电化学性能,讨论了正极材料与电解液的相容性。结果表明在1 mol·L-1LiPF6/EC+PC+DMC(1∶1∶1)电解液体系中,2.8~4.6 V电压范围内,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能最好,其首次放电比容量可达202.17 mA·h·g-1,50次的容量保持率可达88.58%。     

以废旧锌锰干电池制备LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2及改性研究

采用干湿结合回收技术回收了废旧锌锰干电池中的锰,讨论了硝酸浓度对碳酸锰回收率的影响。将得到的碳酸锰作为锰源,采用溶胶凝胶法制备了三元正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2。通过沉积法使氢氧化铝胶体沉积在材料表面对三元正极材料进行表面包覆改性。而且对所得产品进行了XRD、TEM表征和电化学性能检测。结果表明,少量包覆不会改变材料的层状结构,材料首次放电比容量达到152 m A·h/g,且提高了循环性能,循环充放电100次后,放电比容量为117.3 m A·h/g。     

锂离子电池三元正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的制备方法及其改性研究进展

三元正极材料(LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2)具有较好的安全性能和循环性能,兼顾了其它二元电极材料的诸多优点,成为目前高性能锂离子电池正极材料的研究重点之一,其市场占有率已经超过40%。详细叙述了近年来国内外对三元正极材料的制备和改性所做的研究,着重介绍了其高温固相法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等制备方法及掺杂、包覆改性方法对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2电化学性能的影响,以及这些改性方法存在的问题。     

锂离子电池三元电极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的制备方法及其改性研究进展

三元正极材料(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)具有较好的安全性能和循环性能,兼顾了其它二元电极材料的诸多优点,成为目前高性能锂离子电池正极材料的研究重点之一,其市场占有率已经超过40%。详细的叙述了近年来国内外对三元正极材料的制备和改性所做的研究,着重介绍了其高温固相法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等制备方法及掺杂、包覆改性方法对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2电化学性能影响,以及这些改性方法存在的问题。     

Ph(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_x(Fe_(1/2)Nb_(1/2))_(0.64-x)(Fe_(2/3)W_(1/3))_(0.36)O_3系陶瓷的介电性质和钙钛矿相的稳定化

本文研究了Ph（Zn_(1/3)Nb_(2/3)）_x（Fe_(1/2)Nb_(1/2)）_(0.64-x)（Fe_(2/3)W_(1/3)）_(0.36)O_3系陶瓷中PZN含量与焦录石相形成间的关系，以及少量添加剂对钙铁矿相的稳定和介电性能的影响。在该系中仅添加0．15wt％MnCO3就可制备100％钙铁矿型结构的陶瓷。文中报导了该系组成的相关系和介电性质。钙铁矿结构的陶瓷，介电常数高，电容温度系数较低。     

纳米SnO_2可控合成及其对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2电化学性能的影响

采用溶胶法制备Sn(OH)4胶体,以炭载体控制吸附胶体粒径,通过高温烧结制备炭载纳米Sn O2,并通过载体转移技术将纳米Sn O2转移到Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料表面,考察了合成工艺条件对纳米Sn O2及其前驱体粒径的影响,并对纳米Sn O2修饰的Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料进行分析。结果表明:在以十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂、陈化12 h、添加炭载体的条件下可以有效控制Sn O2前驱体胶体的粒径;Sn O2负载在Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2表面,没有进入Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2材料的结构中,纳米Sn O2提高了Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能;在0.5C、1C、2C、5C下充放电,首次放电容量分别提高了3.75%、0.96%、6.41%、8.71%,1C倍率循环50次之后,容量保持率由71.35%提高至92.14%。     

高功率型异质结构尖晶石/层状正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2制备及电化学性能研究

采用草酸盐共沉淀法制备了一系列(x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)异质结构的尖晶石/层状复合正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2。借助X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电测试等表征手段对材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能进行了系统研究。结果表明,x=0.2的材料具有最佳的高倍率性能和长循环稳定性。在2.7~4.5 V,1C下循环100次后(1 C=180 m A?g~(-1)),放电比容量为144 m Ah?g-1,容量保持率为92%;在10 C时的放电比容量仍能达到126 m Ah?g~(-1),相比于原始LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料的放电比容量(73 m Ah?g~(-1))有较大提高。此外,该材料的储能能力也非常突出,在0.1和10 C时的比能量密度分别为733.44和437.21 W×h?kg~(-1)。     

Ga掺杂的La_(1/2)(Pr_(1/4+3y/4)Ca_(3/4-3y/4))_(1/2)Mn_(1-y)Ga_yO_3的磁性和电输运性质

实验详细研究了Ga掺杂对锰基氧化物La1/2(Pr1/4+3y/4Ca3/4-3y/4)1/2Mn1-yGayO3(Mn3+:Mn4+=5:3,y=0,0.02,0.05,0.08和0.10)的磁性和电输运性质的影响。实验发现,用Ga3+离子替代Mn3+离子会显著地抑制样品的铁磁性和金属导电特性。随着Ga掺杂量从0增加到0.10,样品的居里温度TC、金属-绝缘转变温度TM I和最大磁电阻所对应的温度均向低温方向偏移,然而样品的电阻率以及最大磁电阻却显著地增加。除了在金属-绝缘转变温度TM I附近出现的本征庞磁电阻外,我们在低温区域还发现了显著的磁电阻效应,这种低温磁电阻是由多晶样品中的晶界效应导致的。另外,通过对宏观磁性的分析,我们没有发现Pr3+离子对磁性的贡献。实验结果表明:磁稀释和无序效应在决定样品的磁性和电输运性质方面起到了重要的作用。     

(1-x)Nd(Zn_(1/2)Ti_(1/2))O_3-xSrTiO_3微波介质陶瓷的结构与性能研究

通过传统固相合成工艺制备了(1-x)Nd(Zn_(1/2)Ti_(1/2)O_3-xSrTiO_3(x=0.0,0.2,0.4,0.5,0.6,0.8)(NZST)微波介质陶瓷。研究了SrTiO_3的添加量x对NZST陶瓷的烧结性能、晶相组成、显微结构以及微波介电性能的影响。结果表明:NZST陶瓷的体积密度随着x值增大而减小,并在1350℃可以烧结致密;XRD结果显示,在x取值的整个范围内,体系均形成两相复合系统;随着SrTiO_3的添加量x的增加,NZST陶瓷的微波介电性能呈现线性的变化规律。当x=0.5时,可获得谐振频率温度系数近零的微波介质陶瓷,其微波介电性能为:ε_r=52.5,Q×f=15834 GHz,τ_f=5.48×10~(-6)/℃。     

Dielectric properties of (1−x)La(Mg1/2Ti1/2)O3–xSrTiO3 ceramics

Powders of (1−x)La(Mg_1/2Ti_1/2)O₃–xSrTiO₃ series have been prepared by a non-conventional chemical route based on the Pechini method. Homogeneous solid solutions allowed the sintering of dense and single-phase ceramics for the full composition range (0⩽x<1). Crystal structure of the ceramics was investigated by XRD and several compositional driven structural transformations were observed. The dielectric function of the ceramics was measured at radio, microwave and far infrared (FIR) frequency ranges to help clarifying the relationship between dielectric properties and structure. The FIR data were found to reflect clearly the sequence of structural modifications observed. In order to evaluate the importance of intrinsic mechanisms in the dielectric response at the GHz and MHz ranges, the reflectivity spectra were fit to the Berreman–Unterwald form of dielectric function. The fits showed that the lower frequency dielectric response seems to be dominated by lattice phonons. Microwave permittivity and temperature coefficient of the resonant frequency were found to obey a hyperbolic-type law.     

Depolarization temperature and piezoelectric properties of (Bi1/2Na1/2)TiO3–(Bi1/2Li1/2)TiO3–(Bi1/2K1/2)TiO3 lead-free piezoelectric ceramics

The phase transition temperature and piezoelectric properties of x(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃–y(Bi_1/2Li_1/2)TiO₃–z(Bi_1/2K_1/2)TiO₃ [x + y + z = 1] (abbreviated as BNLKT100y–100z) ceramics were investigated. BNLKT100y–100z ceramics were prepared by conventional ceramic fabrication. The depolarization temperature T_d was determined by the temperature dependence of the dielectric and piezoelectric properties. This study focuses on the effect of Li¹⁺ and K¹⁺ ions on T_d and the piezoelectric properties of BNT ceramics. BNLKT100y–100z (y = 0–0.08) has a morphotropic phase boundary (MPB) between rhombohedral and tetragonal phases at z = 0.18–0.20, and high piezoelectric properties were obtained at the MPB composition. The piezoelectric constant d₃₃ increased with increasing y; however, T_d decreased above y = 0.06. The d₃₃ and T_d values of BNLKT4-20 and BNLKT8-20 were 176 pC/N and 171 °C, and 190 pC/N and 115 °C, respectively.     

层状LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(1.95)Y_(0.05)(Y=O,F,Cl,Br)正极材料的合成及高温电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法合成层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O1.95Y0.05(Y=O,F,Cl,Br)正极材料,在850℃空气氛围下煅烧20h得到晶型较好的正极材料。以XRD、SEM和充放电测试等手段对材料的晶体结构、表观形貌和电化学性能进行表征。XRD显示F-和Cl-掺杂材料具有高度有序的二维层状结构;充放电测试表明,掺杂F-和Cl-的材料放电比容量、循环性能和倍率性能均优于未掺杂材料,特别是掺杂F-材料在55℃,电压范围为2.0～4.6V,0.15mA电流下首次放电比容量高达207.5mAh/g,且0.9mA电流下第60次循环的容量仍达到165.1mAh/g。掺杂Br-的材料结构稳定性、循环性能和放电比容量均比未掺杂材料差。     

表压(1kgf/cm~2)汞柱(mmHg)换算图

目前在有的工厂里调校气动仪表时,还采用水银单管压力计。但是在不同温度和不同纬度下,1kgf/cm~2(表压)所对应的汞柱高度是有差异的。例如在0℃和纬度45°时,1kgf/cm~2(表压)所对应的汞柱高度为735.56mmHg(图中线①);在温度为20℃和纬度为45°时,1kgf/cm~2(表压)所     

1万吨/年甲苯二异氰酸酯(TDI)工程

1 概述 甲苯二异氰酸酯(简称TDI)是有机异氰酸酯化合物的一种。在分子结构中含有异氰酸酯基团(—NCO)的有机化合物,统称有机异氰酸酯化合物。这类化合物不存在于自然界中,但这类化合物是聚氨基甲酸酯(简称聚氨酯)的主要原料。聚氨酯类聚合物可以分别制成塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等。近几十年来,工业发达国家在聚氨酯应用上发展很快,特别是聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料发展更快。我国的聚氨酯工业在改革开放以来,也取得了迅速的发     

共沉淀法制备Li[Ni_(l/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)]O_2及电化学性能研究

采用NH3-NaOH共沉淀法合成了Li[Nil/3Co1/3Mn1/3]O2正极材料,通过改变NH3·H2O浓度及加料方式研究材料的电化学性能。采用XRD、SEM对晶体的结构和形貌作表征。将正极材料Li[Nil/3Co1/3Mn1/3]O2制成电极极片,组装成电池进行测试。分析测试结果表明,合成的极材料Li[Nil/3Co1/3Mn1/3]O2具有典型的α-NaFeO2结构,粒径分布较好,呈类球形。     

新型弛豫铁电单晶(1-x)Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_(3-x)PbTiO_3生长的技术创新

(1-x)Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_(3-x)PbTiO_3(PZNT)晶体是弛豫铁电体Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3)O_3与普通铁电体PbTiO_3组成的具有钙钛矿结构的固溶体,其准同型相界成分(x=0.09)附近表现出极其优异的压电性能,在医用超声成像、声纳、微位移器等方面具有广阔的应用前景,分析了PZNT-PbO赝二元系的析晶行为和相关系,总结了PZNT晶体的压电性能,讨论了生长工艺和成分对晶体性能的影响。针对PZNT晶体生长中存在的问题,发展了助熔剂-坩埚下降法、通气诱导成核技术、两步法生长工艺、区熔凝固技术、底部籽晶高温溶液法等多种生长技术,生长出大尺寸的PZNT晶体,并比较了这些生长技术的特点。     

Effects of microstructure on the microwave dielectric properties of Ba(Co1/3Nb2/3)O3 and (1−x)Ba(Co1/3Nb2/3)O3–xBa(Zn1/3Nb2/3)O3 ceramics

Ba(Co_1/3Nb_2/3)O₃(BCN) has a 1:2 ordered hexagonal structure. A large amount of the liquid phase, which contains high concentrations of Ba and Nb ions was found in the BCN ceramics. Q-values of BCN increased with increasing sintering temperature; however, it significantly decreased when the sintering temperature exceeded 1400 °C. The presence of a large amount of liquid phase could be responsible for the decrease of the Q-value. For (1−x)Ba(Co_1/3Nb_2/3)O₃–xBa(Zn_1/3Nb_2/3)O₃ [(1−x)BCN–xBZN] ceramics, the 1:2 ordered hexagonal structure was observed in the specimens with x⩽0.3 and the BaNb₆O₁₆ second phase was found in the specimens with x⩾0.6. Grain growth, which is related to the BaNb₆O₁₆ second phase occurred in the specimens with x⩾0.5. In this work, the excellent microwave dielectric properties of τ_f=0.0 ppm/°C, ε_r=34.5 and Q×f=97,000 GHz were obtained for the 0.7BCN–0.3BZN ceramics sintered at 1400 °C for 20 h.