废旧锂电池的机械化学法回收与再制备研究

采用机械活化回收废旧锂电池正极材料钴酸锂(LiCoO₂)中的有价金属钴,实现常温环境中有价金属的高效浸出,并进一步以浸出液为原料,采用水热沉淀法制备镍钴锰酸锂(NCM622)三元正极材料。研究浸出条件对LiCoO₂中钴浸出率的影响,以及制备NCM622正极材料时过渡金属与尿素物质的量比对其电化学性能的影响。实验结果表明：在球磨时间为75 min、球磨转速为400 r/min、固液比为1∶50、球料比为35∶1条件下,钴的浸出率达到96.44%;在过渡金属与尿素物质的量比为1∶3的条件下,制备的NCM622正极材料具有良好的α-NaFeO₂层状结构,Ni、Co、Mn的原子比基本符合6∶2∶2,且其电化学性能良好,首圈放电比容量为154.4 mAh/g, 30圈循环后容量保持率为96.11%。     

LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2材料的制备及其Nb2O5包覆改性

高镍层状LiNixCoyMn1-x-yO2（x≥0.6）三元材料具有较高的能量密度,但因锂镍混排、结构稳定性不佳等问题限制了其在锂离子电池中的应用。因此,采用Nb2O5包覆对三元材料LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2（NCM613）进行改性,并考察了不同包覆量对NCM613的形貌结构和电化学性能的影响,得出了最佳工艺条件的包覆量为0.75%。首先,采用共沉淀法制备了前驱体Ni0.6Co0.1Mn0.3(OH)2;然后利用高温固相法制备了裸样LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2（NCM613）;最后加入不同物质的量的Nb2O5粉末,通过球磨后高温烧结回火法制备了不同比例包覆量的Nb2O5@NCM613样品。XRD分析结果表明,各包覆样品与裸样NCM613的晶体结构相似,都具有完整的α-NaFeO2层状结构,阳离子混排程度较低;SEM分析结果表明,包覆样品和裸样NCM613均为1.0~1.5 μm的类球状粒子,且Ni、Co、Mn和Nb元素均匀分布在类球状材料表面;TEM分析结果表明,0.75Nb2O5@NCM613样品的Nb2O5包覆层厚度约为10~20 nm;材料电化学性能研究结果表明,在2.7~4.3 V、0.2C的电流密度条件下NCM613和0.75Nb2O5@NCM613的首圈放电比容量分别为208.11, 237.39 mA·h/g,1.0C循环100圈后,0.75Nb2O5@NCM613的放电比容量为176.43 mA·h/g,容量保持率高达86%。与裸样相比,在100圈循环后0.75Nb2O5@NCM613的阻抗明显降低,电化学极化降低,可逆性增强,这是因为Nb2O5包覆能提高材料的结构稳定性和电化学性能。可见,Nb2O5包覆高镍三元材料有利于推动高镍层状正极材料的工业化生产。     

材料组织结构演变的介观模拟

计算机模拟在材料上的应用主要是对宏观、介观和微观上材料行为的模拟,其有很大的优越性,材料介观的组织结构转变对宏观材料行为有很大的影响,介绍了材料设计中的计算机模拟及其步骤。主要介绍了蒙特卡罗和元胞自动机2种计算机模拟方法对材料介观转变行为模拟的应用,其中包括了元胞自动机的基本原理及特征。     

FSEC方程式赛车电池充放电特性研究

为了满足全国电动方程式赛车(FSEC)对电池的性能要求,模拟比赛时对耐久性能、弯道性能和加速性能的工况要求,对NCM三元锂离子电池在不同的充放电工况下的特性进行研究与评价.对比该电池在不同倍率下的放电特性,以及不同倍率放电时内阻的变化情况.结果表明:FSEC方程式赛车采用NCM三元锂离子电池,充电时内阻小温升可控,但在弯道性能和加速性能工况下放电时,必须要做好散热设计才能满足比赛的要求.     

国外微波隐身材料的发展及现状

对当前国外微波隐身材料的发展及研究现状进行了综合论述。对已经采用或正在三窑隐身材料特性及应用作了介绍，主要包括铁氧化材料，高分子材料，结构吸波材料，陶瓷材料，微粉和超微粒，纳米材料及纳米复合材料等。     

金属陶瓷-钢覆层材料制备及其界面表征

采用真空液相烧结法,在Q235钢表面制备三元硼化物基金属陶瓷覆层材料。利用扫描电镜、X射线衍射及能谱对其界面结构进行分析与表征。结果表明,在1 280℃温度下烧结,覆层材料具有良好的界面结构,其硬质覆层由三元硼化物硬质相和铁基黏结相组成,硬质相和黏结相分散均匀,覆层硬度（HRA）可达87;三元硼化物硬质覆层与钢基体间形成了良好的冶金结合,在界面处存在元素的扩散。     

锂离子电池正极材料的制备方法

综述了锂离子电池正极材料的工作原理、应具备的结构与性质以及目前最具有吸引力的三种正极材料LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。通过比较这三种正极材料的制备方法和电化学性能，讨论了这些材料存在的问题和相应的解决方法。     

国外微波隐身材料的发展及现状

对当前国外微波隐身材料的发展及研究现状进行了综合论述。对已经采用或正在研究的隐身材料特性及应用作了介绍。主要包括铁氧体材料、高分子材料、结构吸波材料、陶瓷材料、微粉和超微粒子、纳米材料及纳米复合材料等。     

不同单元FSS对雷达吸波材料特性影响的对比研究

设计了中心频率相同的圆环、十字、Y孔三种常见单元的频率选择表面(FSS)结构,并将三种单元FSS置于吸波材料中构成复合吸波结构。利用谱域法对三种复合吸波结构进行了仿真,研究不同单元FSS对吸波材料特性的影响,给出了影响规律,为常见单元频率选择表面在吸波材料中的应用提供了单元选择依据。     

一种具有三类阻尼特性的复合阻尼结构

综合运用材料阻尼、碰撞阻尼和库仑阻尼理论,研究设计了一种新型的减压服和噪 事阻尼结构－－具有三类阻尼特性的复合阻尼结构,并对其进行了振动和噪声测定实验。结果表明,该结构较普通三夹层阻尼结构阻尼能力显著提高,具有优良的减振降噪效果。     

富镍三元正极材料的改性研究进展

随着便携式电子产品和电动车领域的高速发展,对高能量密度锂离子电池的性能提出了更高的要求。相比传统的钴酸锂正极材料,富镍层状金属氧化物具有较高能量密度和较低的原料成本,被视为理想的锂离子电池正极材料。然而,其结构缺陷和不稳定的表面化学特性会恶化材料的电化学性质、热力学稳定性和安全性能。本文主要回顾了近年来关于富镍三元正极材料的改性研究进展,旨在为今后富镍三元正极材料的设计提供重要思路,并实现其工业化应用。首先,介绍了富镍正极材料本身存在的固有缺陷和电化学性能衰减机制。然后,讨论了通过调控界面结构提升富镍材料性能的改性策略,包括包覆电化学惰性物质、设计元素全浓度梯度及核壳结构、构筑核壳异质结构和调控包覆物质厚度等。再然后,总结了通过元素的体相掺杂提升富镍正极材料性能的策略,包括碱金属位掺杂、过渡金属位掺杂、氧位掺杂和复合共掺杂。最后,我们对该领域的未来发展进行了总结和展望,希望能激发更多创新性的见解和策略,以促进富镍三元正极材料的实际应用。     

微生物燃料电池非贵金属氧化物阴极催化剂研究进展

微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种利用微生物将底物中的化学能直接转化为电能的理想产电装置,具有产电与废弃物处置双重功效.为探究非贵金属氧化物作为微生物燃料电池阴极催化剂可能的研究方向和发展趋势,主要总结了近几年来两种主要非贵金属氧化物(二氧化锰、二氧化钛)作为微生物燃料电池阴极催化剂的最新研究进展,并分析了其可能的催化反应机制.随后,对其发展方向提出了自己的见解:1)阴极材料改性:包括金属氧化物替换、掺杂、形貌特征改变等;2)阴极材料结构形貌改性:水热合成、液相沉积、溶胶凝胶等方法.     

锂离子电池多元复合正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的研究进展

介绍了一种新型锂离子电池正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的研究概况,分析了该材料的结构特点和电化学性质,总结了三元材料的主要制备方法,以及如何利用掺杂和包覆对其进行改性,以提高其性能,并指出了三元材料的发展前景和今后的研究方向.     

Nanoscale Properties of Boric Acid

Nanoseale properties of boric acid were studied by using atomic force microscopy (AFM) and nanomechanical testing system. XPS was used to research on the transform behaviors of H3BO3 at different temperatures.The crystal structure, surface morphology, and mechanical properties of H2BO3 were described. The results show that H2BO3 has layered structure, and can be transformed to boron oxide at high temperature. In addition there are a lot of defects in H2BO3 crystal.     

用于锂硫电池正极的生物质碳材料制备与应用

当前市场对于新一代高能量密度的电池需求日益迫切,锂硫电池作为最有前景的二次电池之一,其正极材料的研究广受关注。而生物质为前驱体的碳材料因其来源广泛易制备、环境友好性能高而不断被应用到锂硫电池正极材料的研究中。介绍了正极材料的研究现状,制备生物质基碳材料的主要方法,不同制备因素对于生物质碳材料的影响以及在锂硫电池中性能的影响;介绍了生物质碳材料结合目前正极材料的改进措施的实例;最后对生物质碳材料在锂硫电池正极未来的发展方向提出了思考。     

锂离子电池三元正极材料[Li-Ni-Co-Mn-O]的研究进展

从制备性能、改性和安全性能3个方面,论述了锂离子电池三元正极材料[Li-Ni-Co-Mn-O]的研究现状,指出了其产业化所面临的问题,并给出了相应的对策.     

成层软黏土地基一维电渗固结理论研究

针对成层软黏土地基电渗固结问题研究甚少。在Esrig一维固结理论的基础上,利用分层法结合差分法计算得出曲线模拟方程,并且建立了成层软黏土电渗固结理论,从而获得了孔压解析解,同时将双层软黏土的孔压值与在Esrig的固结理论下的各单层土的形成对比,得出了在距离阴极前半段内,成层土孔压变化趋势与第一层土相比偏慢,在距离阴极后半段内,成层土孔压变化趋势与第二层土相比偏快．最后通过分层法和平均法得出孔压的比较．进而得出了在工程实践中可以采用平均法来替代分层法的结论．     

一种支持组播的分层混合调度策略

分层组播是现实网络环境中流媒体分发的必要手段,在分层组播中应用网络编码可以进一步提高组播的吞吐量。但是,已有的基于网络编码的分层组播机制仅仅考虑了单个媒体源的情形,对于网络中同时存在多个媒体源的场景则缺乏研究。采用遗传算法解决网络编码条件下的多源分层组播的吞吐量优化问题,通过把握源间和层间编码机会,有效提高了网络带宽利用率。仿真实验表明,与传统的分层组播策略相比,文章所提出的优化算法可以有效提高多源分层组播的吞吐量。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究新进展

磷酸铁锂（LiFePO4）具有价格低廉、对环境友好、热稳定性高、比容量大等优点,成为目前锂离子电池正极材料的研究热点。对LiFePO4的制备方法和改性研究进行了综述,介绍了一些常用的表征方法。     

石墨烯关联材料包覆修饰高性能纤维的研究进展

碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯等石墨烯关联纳米材料具有很高的强度、模量、韧性和很大的表面积, 可用于充当复合材料的增强体或涂覆修饰纤维类增强体的表面。本文综述近年来采用石墨烯关联材料来修饰纤维,从而改善纤维强化复合材料中纤维和基体树脂之间界面性能的研究进展。首先概述碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯3种碳纳米材料的性能和应用,然后分别介绍他们在碳纤维和玻璃纤维表面的几种修饰方法,阐述在玻璃纤维表面协同包覆碳纳米管和氧化石墨烯时,纤维表面与树脂基体的浸润性、啮合作用和协同效应。最后,对下一步包覆的研究重点提出展望,指出在研制新型促进剂、偶联剂及协同包覆常规纤维等方面,尚需深入研究。