固相法中试合成掺杂复合的LiMn2O4

采用先掺杂A1、F,后复合LiCoO2的工艺,采用两段固相烧结法,中试制备出具有尖晶石结构的掺杂复合的LiMn2O4正极材料,并对材料的物理性能、结构、表面形貌及电性能等进行了分析.中试制备的掺杂复合的LiMn2O4的平均粒度(D50)约为25 μm,振实密度大于2.00 g/cm3,比表面积不高于0.76 m2/g;制成17 Ah动力电池,高低温性能及安全性能良好,脉冲比功率为1320 W/kg,1 C循环1 000次,容量保持率为80.24%.     

H2还原制备LiFePO4/C复合材料及反应机理

以H3PO4、Fe2O3、LiOH·H2O和葡萄糖为原料,利用H2还原制备了LiFePO4/C复合材料,并进行了XRD、SEM、碳含量和振实密度分析,以及电化学性能测试。制备的LiFePO4/C复合材料的含碳量为1.9%,振实密度为1.4g/cm3;0.1C、1.0C首次放电比容量分别为148.4mAh/g和128.4mAh/g,1.0C循环60次的容量保持率为98.8%。通过机理研究,发现了反应的中间产物Li3PO4、Li3Fe2(PO4)3、Fe2Fe(P2O7)2和LiFeP2O7。     

碳热还原法合成高密度球形LiFePO_4/C

通过水热-碳热还原法,合成了高密度球形LiFePO_4/C材料。通过扫描电子显微镜(SEM)和振实密度测试发现,LiFePO_4/C的振实密度得到显著提高,达到1.553g/cm~3。通过恒流充放电测试表明,适当的碳包覆能改善LiFePO_4材料的电化学性能。在0.1C下,2.5~4.2V进行充放电,首次放电比容量为137.63mAh/g,10C时放电比容量维持在76.71mAh/g左右。     

高致密小粒径CoOOH液相合成条件的优化

以硫酸钴和氢氧化钠为原料、压缩空气为氧化剂、氨水为络合剂,通过液相沉淀制备高振实密度小粒径羟基氧化钴(CoOOH)。考察搅拌速度、氨水流量和pH值对产物形貌、振实密度和杂质的影响。转速为340 r/min时,可提供足够的传质传热能量,使合成的CoOOH具有较高的振实密度;氨水流量为0. 6 ml/min可稳定控制合成过程,得到较小的结晶粒子,堆积成高振实密度的颗粒; pH值为11. 2～11. 4可降低颗粒杂质S的含量,并使颗粒表面形貌更加平整。制得的CoOOH样品振实密度高,杂质S含量低,中位粒径为3μm、振实密度为2. 14 g/cm³,合成过程中,上清液中钴含量低于0. 001 5 g/L。     

高振实密度富锂正极材料Li[Li_(0.133)Ni_(0.300)Mn_(0.567)]O_2的制备和表征

采用羟基共沉淀法与熔盐法相结合的方式制备了具有高振实密度、高容量的锂离子电池正极材料Li[Li0.133Ni0.300-Mn0.567]O2,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和振实密度仪分别对材料的结构、形貌和振实密度进行了分析。XRD结果表明材料属α-NaFeO2型层状结构;SEM结果显示材料平均颗粒尺寸为600 nm,且颗粒之间分散比较均匀,无明显的团聚现象;材料的振实密度为2.1 g/cm3,相对于传统方法所制备的材料有较大提高。电化学测试结果表明材料在2.0~4.6 V电压区间、20~100 mA/g的较大电流密度变化幅度下依然保持着良好的电化学性能,且经过30次循环后容量衰减较小。     

前驱体预处理对LiFePO_4/C性能的影响

以FePO4·xH2O和无水FePO4为铁源,采用高温固相-碳还原法制备LiFePO4/C。X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、粒度分布以及比表面积试验表明:以FePO4·xH2O为铁源时,产品颗粒均匀,粒度分布窄,振实密度仅为0.8g/mL;以无水FePO4为铁源时,产品粒度分布较宽,最大粒径达到32μm左右,振实密度高达1.2g/mL。电化学性能测试表明:以FePO4·xH2O为铁盐的产物,充电时间长,0.2C比容量为138mAh/g;以无水FePO4为铁盐的产物,充电时间短,比容量提高到142mAh/g。     

PAM软模板法合成LiFePO4/C纳米共生物

采用聚丙烯酰胺(PAM)软模板法合成了LiFePO4/C正极材料.在0.1 mA/cm2电流密度下,PAM软模板法合成的LiFePO4/C材料的放电比容量可达120mAh/g,且可逆性增强.材料的振实密度达到1.19g/cm3.透射电镜和原子力显微镜图像研究表明合成的活性材料和所掺杂的碳具有纳米共生结构,且颗粒具有较大的电化学活性比表面,颗粒间无团聚现象.采用X射线衍射实验,对PAM软模板剂在合成过程中的改性作用进行了研究.     

PAM软模板法合成LiFePO4/C纳米共生物

采用聚丙烯酰胺(PAM)软模板法合成了LiFePO4/C正极材料.在0.1 mA/cm2电流密度下,PAM软模板法合成的LiFePO4/C材料的放电比容量可达120mAh/g,且可逆性增强.材料的振实密度达到1.19g/cm3.透射电镜和原子力显微镜图像研究表明:合成的活性材料和所掺杂的碳具有纳米共生结构,且颗粒具有较大的电化学活性比表面,颗粒间无团聚现象.采用X射线衍射实验,对PAM软模板剂在合成过程中的改性作用进行了研究.     

卷绕型超级电容器的电容特性

以高性能活性炭为电极材料,采用锂离子电池和铝电解电容器的制作工艺,制备出尺寸为Φ12 mm×20 mm的卷绕型超级电容器.通过BET比表面积、扫描电镜、激光粒度和振实密度对活性炭进行了分析;通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等方法,对超级电容器的充放电特性、功率特性、电容量、内阻、漏电流和循环寿命等进行了研究.活性炭的比表面积为1 770 m2/g,总孔容为0.831 6 ml/g,平均孔径为1.880 nm,平均粒径为5.19 μm,振实密度为0.41g/cm3.制备的超级电容器为2.5 V/6.0 F,直流内阻为150 mΩ,交流内阻为58 mΩ,功率特性和循环性能良好.     

碳包覆对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料性能影响

通过共沉淀法合成了高振实密度的球形锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2并对其进行了碳包覆改性,对产物进行了XRD、SEM表征和电化学性能测试。结果表明合成的原材料的振实密度达到2.17g·cm^-3。碳包覆没有改变原材料的晶体结构,材料具有较好的α-NaFeO2型层状结构;电化学测试结果表明适量的碳包覆能提高原材料的循环性能和倍率性能。     

化学二氧化锰作硫酸锰溶液除钼剂的研究

介绍了采用粉体化学二氧化锰为吸附剂,对硫酸锰溶液深度除钼的工艺研究。报导了硫酸锰溶液的浓度、CMD溶液的pH值、吸附剂的加入量、反应时间及温度等因素对不同锰氧化物吸附除钼的影响。结果表明,在硫酸锰浓度为70～200g／L、Mo含量1mg／L左右、溶液初始pH2．0～4．5、除钼反应温度为70~90℃、反应时间为60min和CMD加入量为大于1．33g／L的优化条件下,除钼后硫酸锰溶液的含钼量低于0．015mg／L。完全达到生产无汞碱性锌锰电池专用电解二氧化锰的要求。     

化学二氧化锰在电池中的应用

研究了化学二氧化锰(CMD)在电池中的应用,测试了CMD的化学成分、电性能和贮存性能。结果表明:在锌锰电池中,CMD含量为20%时,效果较好;CMD可改善碱锰电池的大电流放电性能。     

高密度球形纳米β-Ni（OH）2制备及高倍率充放电研究

通过络合沉淀法制备纳米二次结构的球形氢氧化镍粉体。X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)分析表明产物为纳米氢氧化镍薄片构成的粒径为8～20μm之间的球形β型氢氧化镍。实验发现,样品的结构和密度主要受pH值和氨水浓度的支配,11.0≤pH≤11.7时,氨水浓度对样品密度起着决定性作用。通过调节合适的pH条件,可以控制氢氧化镍薄片的厚度和堆积密度从而使样品的振实密度在1.90～2.10 g/cm3之间可控。恒流充放电测试表明,样品在2 000 mA/g高电流密度下具有良好的快速充放电性能,其放电比容量在高压段高达219～277 mAh/g。     

锂离子蓄电池LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料的合成及性能

采用共沉淀前驱体法合成锂离子蓄电池正极材料LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2,针对材料的制备条件、形貌、密度、晶体结构以及电化学活性方面进行了较系统的研究。对材料进行扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)分析以及电性能测试,结果表明样品颗粒均匀,为类球形,振实密度为1.8g/cm3;衍射峰与标准的a-NaFeO2层状结构完全对应,为层状嵌锂复合氧化物;LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2在电压2.5～4.3V范围内表现出较好的电化学性能,循环17次后仍保持大约150mAh/g,具有很好的发展前景。     

高温固相法合成锂、铁位掺杂的LiFePO4/C

用高温固相法合成锂、铁位掺杂的Li0.98M0.02Fe0.9Ti0.1PO4/C(M=Na、Mg和Al),并用XRD、SEM、能量色散谱、循环伏安和恒流充放电等方法进行分析.Li0.98Al0.02Fe0.9Ti0.1PO4/C的振实密度为1.48g/cm3;在2.4～4.2 V循环,0.2 C、5.0 C首次放电比...     

二氧化锰为阴极催化剂的微生物燃料电池

以循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)考察MnO2对氧还原反应(ORR)的催化行为,并采用MnO2作为阴极氧还原催化剂构建微生物燃料电池(MFC)。结果表明,MnO2对ORR有显著的催化作用,而且其催化效果随电解质碱性增强而增强;当以肺炎克雷伯氏菌(L17)为产电微生物、3g/L葡萄糖为燃料、1mol/LKOH溶液为阴极液时,该MFC的最大输出功率可达696.3mW/m2,对应电流密度为0.25mA/cm2。     

锰粉焙烧工艺对活性二氧化锰性能的影响

活性二氧化锰生产过程中锰粉焙烧工艺对产品性能的影响较大 ,通过控制转化温度和保温时间均导致不同的焙烧效果。实验结果表明 ,焙烧充分时 ,产品的MnO2 百分含量会有所提高 ,但堆实密度会有所下降 ;焙烧不足时 ,产品的放电性能较差 ,焙烧产物的w(Mn4+ ) /w (Mn2 + )值接近 1时 ,活性锰放电性能比较理想 ,而焙烧过度时 ,产品的性能反而下降。     

电解法制备球形氢氧化镍工艺研究

提出一种制备电池用高密度球形氢氧化镍的一步电解法工艺。从电解液组成及电解过程操作程序两方面 ,研究了工艺参数对产品物理性能的影响。结果表明 ,以起始 pH为 8.0～ 1 0 .0、浓度为 2 .0～ 4.0mol/L的LiCl、NaCl、KCl水溶液或其混合物为电解液主要成分 ,在电解过程中保持NH3的添加量与电解电流比值 [n(NH3,mol/h)∶I(A) ]为 0 .0 6～0 .0 8[即保持n(NH3)∶n(Ni)为 3 .0～ 4.0 ]的条件下 ,经 40h以上的持续恒电流电解 ,可制得振实密度大于 2 .0 g/cm3、比表面积大于 1 5m2 /g、初始容量大于 2 2 0mAh/g的适合于碱性电池用的球形氢氧化镍。