碳酸亚乙烯酯添加剂对LiFeP04／石墨电池高温循环性能的影响

研究成膜添加剂对材料结构稳定性及LiFePO4/石墨电池高温循环性能的影响。分别测试添加和未添加碳酸亚乙烯酯（VC）的18650电池的高温循环性能,并通过充放电测试、交流阻抗、扫描电镜、X射线能量色散光谱以及拉曼光谱等方法研究 VC 对电池正、负材料结构的影响。结果表明：VC 添加剂在提高石墨结构稳定性的同时显著抑制LiFePO4材料中的溶铁行为;此外,VC添加剂阻止电解液在负极表面还原分解及负极表面SEI膜的增厚,也阻止电解液在LiFePO4电极表面的分解;含有VC添加剂的电解液可以有效改善LiFePO4/石墨电池在高温下的循环稳定性。     

线性羧酸酯对锰酸锂-石墨电池低温性能的影响(英文)

以线性羧酸酯EA、EP和EB分别替代工业用1.0 mol/L LiPF6 EC/EMC/DMC(1:1:1,质量比)电解液中的DMC,配制了1.0 mol/L LiPF6 EC/EMC/EA(1:1:2,质量比)、1.0 mol/L LiPF6 EC/EMC/EP(1:1:2,质量比)和1.0mol/L Li PF6 EC/EMC/EB(1:1:2,质量比)3种包含线性羧酸酯的电解液,采用18650全电池研究线性羧酸酯作为电解液溶剂组元对锰酸锂-石墨电池低温性能的影响。结果表明,采用3种包含线性羧酸酯的电解液,电池在-20°C、5C倍率下放电容量保持率均大于93%,而采用工业用电解液时,电池无法在-20°C、5C倍率下放电。电化学阻抗谱分析表明,在低温下电池放电容量和放电能量衰减的主要原因是电荷转移阻抗随温度的降低而增大。在3种含线性羧酸酯的电解液中,使用1.0 mol/L LiPF6 EC/EMC/EA(1:1:2,质量比)电解液的电池因具有最低的电荷转移阻抗,表现出最好的电化学性能,在-40°C下放电容量保持率大于90%,在-60°C下放电容量保持率大于44.41%。     

改进型原位限制聚合法制备纳米LiFePO_4/C核-壳材料及其电化学性能研究（英文）

采用改进型原位限制聚合法制备具有核-壳结构的纳米LiFePO_4/C颗粒.。并通过XRD,HRTEM,电化学工作站等测试手段研究了所制备粉体的相组成,微观结构和电化学性能。XRD结果表明所制备的LiFePO4/C具有晶型完整的橄榄行结构,壳层炭为作晶。HRTEM照片显示所制备的LiFePO4/C粒径在18.2~54.5 nm之间,炭层均匀包覆在LiFePO4颗粒外表面,厚度在2~10nm之间。700℃合成的LiFePO_4/C核-壳材料的首次放电容量为142 mAh/g,经过40次充放电循环后,容量保持在132 mAh/g,容量保持率在93.0%。其充放电容量受电子导电、锂离子扩散速率的共同影响。     

聚苯胺包覆法制备纳米LiFePO_4/C核壳复合材料及其表征（英文）

采用聚苯胺包覆法合成了具有核壳结构的纳米LiFePO_4/C复合材料。聚苯胺包覆层对限制先驱体FePO_4的粒径起着关键性的作用。反应热力学理论计算和实验结论都表明制备FePO_4/PANI最适宜的pH值约为5。FePO4/PANI复合物的粒径由苯胺添加量决定,当添加的苯胺与FePO_4摩尔比为0.44时,可以合成粒径约50 nm的FePO4/PANI复合物。经过碳热还原过程,FePO_4表面的聚苯胺层转化为LiFePO_4表面导电性良好的碳包覆层。采用优化工艺合成的LiFePO_4/C颗粒近似球体,粒径约为55 nm,碳包覆层厚度约为2 nm,0.2和1 C倍率下放电比容量约为136 mAh.g~(-1),在10、20、30和40 C倍率下放电比容量分别为118,103,94和87 mAh·g~(-1),高倍率下放电比容量和循环性能明显优于固相法合成的LiFePO_4材料。.     

新型负极添加剂对MH/Ni电池性能的影响

用过渡金属氧化物作为ＭＨ／Ｎｉ电池的负极添加剂,研究了它对ＭＨ／Ｎｉ电池容量、放电电压、电池内压和循环性能的影响。加人２％的新型负极添加剂,可以在保证电池容量不受影响的前提下,使ＭＨ／Ｎｉ电池的放电中值电压升高约２０ｎＶ,以１Ｃ倍率电流充电时的最大电池内压减少０．４ＭＰＡ,并显著提高电池循环性能。以１Ｃ倍率快速充放测试徨４００次时,其容量保持率在９０％以上,放电中值电压变１．２１６Ｖ。     

添加剂四氟硼酸四乙基铵对石墨负极界面性能的影响

采用恒流充放电、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试方法研究四氟硼酸四乙基铵(Et4NBF4)作为锂离子电池电解液添加剂对石墨负极材料界面性质的影响,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)对固体电解质界面膜(SEI)的成分变化进行分析。结果表明:添加剂Et4NBF4参与了SEI膜的形成,提高了人造石墨(AG)/Li半电池充电容量和后续的循环效率,但是降低了首次充放电效率;首次放电过程中1.0～0.5 V是SEI膜形成和生长的电位区间,而0.5 V以下SEI膜进行不断的修复;添加少量Et4NBF4降低了SEI膜阻抗,提高了电解液与石墨负极的相容性。     

添加剂及纳米WC粉含量对电镀WC-Cu复合材料性能的影响（英文）

研究添加剂(聚乙二醇(PEG)、十二烷基硫酸钠(SDS))和纳米WC粉对WC-Cu复合材料显微结构、相对密度、硬度和导电性的影响,并对电镀制备机理进行研究。采用XRD、SEM、EDS、TEM、HRTEM等测试方法分析样品的显微结构。PEG与SDS的协同作用使WC-Cu复合材料在电镀过程中更加致密。WC-Cu复合材料的硬度随着WC含量的增加而增加,导电性随WC含量的增加而降低。随着添加剂含量的增加,样品的密度呈现先增大后减小的趋势。当电镀液中含有10 g/L WC纳米粉、0.2 g/L PEG和0.1 g/L SDS时,WC-Cu复合材料硬度为HV 221、电导率为53.7 MS/m。结果表明,通过优化添加剂和纳米WC颗粒的含量,可以得到性能优良的WC-Cu复合材料。     

添加剂对铝酸钠溶液碳酸化分解产物粒度和强度的影响

采用外加表面活性剂类添加剂的方法来改善碳酸化分解产物的粒度和强度,并探讨了其作用机理、结果表明,适宜的添加剂及添加量能够明显减少产物中的细粒子含量,加强附聚过程的进行,改善产物AI(OH)a的强度、添加剂CF2在200mL／L时,产物平均粒径提高12μm左右,小于45μm细粒子质量分数降低17％左右,磨损指数降低10％．结晶形貌分析表明,添加剂促进了晶粒的附聚和单晶间的交互生长,产物氢氧化铝形成近似球形的“镶嵌”式多晶体。     

添加剂对Zn/KOH/AgO电池性能的影响

本文以电沉积锌为负极,过氧化银为正极,KOH溶液为电解质,组装成Zn/KOH/ AgO模拟电池.研究不同浓度的KOH电解质溶液对Zn/KOH/AgO电池比容量的影响,探索电解质溶液中不同添加剂对电池放电过程中锌电极钝化的影响,并考察了放电倍率对电池性能的影响.结果表明:KOH电解质溶液的最佳浓度为5 mol/L,电解质...     

原位聚合物限制法合成核-壳结构的LiFePO_4/C纳米复合材料及其热分析动力学研究（英文）

以FeCl_36H_2O、NH_4H_2PO_4、CH_3COOLi等为原料,通过原位聚合物限制法制备出了具有核-壳结构的LiFePO4/C纳水材料,利用XRD、HRTEM和TG-DSC等分析测试手段对材料的组成、形貌和热稳定进行表征。结果表明,LiFePO_4/C纳米材料是由20~40 nm的LiFePO4核和1~2 nm的炭壳组成。LiFePO_4/C纳米材料的热分解机理为1维随机成核,热分解动力学公式为da/dT=(A/β)exp(-E_a/RT)(1-a),动力学参数为lgA=10.386 min~(-1),E_a=1 38.849 kJ·mol~(-1)     

添加剂K2MnO4对铝阳极电化学性能的影响

用塔菲尔曲线、线性扫描伏安法、交流阻抗、恒电流放电等方法，研究了在4mol／LKOH溶液中，添加剂K2MnO4对四种纯铝阳极（99．999％、99．99％、99．82％、99．5％）电化学性能的影响，结果表明：K2MnO4能够提高铝阳极的电荷传递电阻（R）、抑制析氢腐蚀，同时提高其电活化性能（如降低极化、开路电位负移、放电性能提高），特别是对工业纯铝（99．5％）的活化性能改善很大；此外，K2MnO4的最佳浓度为0．8mmol／L。     

混合溶液的蒸干温度对LiFePO_4/C性能的影响

通过制备磷酸铁锂正极材料的方案设定,在蒸干过程中分别设置了120、145、170和195℃四个蒸干温度,通过记录反应所用的时间、反应的现象分析,最终的结果表明170℃的蒸干温度,可以获得最优的产品电化学性能。     

深冷循环处理对金属玻璃结构和性能的影响（英文）

近期研究表明,金属玻璃可通过热激励或机械激励的方法回春到更加亚稳的高能量状态,同时伴随着原子堆垛的松散化。回春过程可有效提高金属玻璃的宏观塑性。从金属玻璃弛豫与回春概念入手,简要介绍金属玻璃的回春手段,总结不同方法的优缺点。重点介绍深冷循环热处理(一种对样品形态无破坏性且适用性较高的回春方法)的效果、热处理参数对回春程度的影响以及回春后金属玻璃力学和磁性能的演化规律。最后,就金属玻璃回春行为进行分析,并对未来重要研究方向提出展望。     

硅烷对紫外线辐射下木粉/聚偏氟乙烯复合材料的影响（英文）

木粉表面分别经乙烯基三乙氧基硅烷(A151)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、三氟丙基三甲氧基硅烷(TF3)和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷(TF17)修饰后,与聚偏氟乙烯(PVDF)熔融共混并挤出制备木塑复合材料(WPCs)。对暴露于紫外线辐照前后的复合材料进行力学测试、动态机械分析(DMA)和差示扫描量热分析(DSC)。结果表明,含有40 wt%TF3改性木粉的复合材料的抗弯曲和抗冲击性能得到显著提升,该复合材料在紫外线辐照条件下难以变联。TF17通过氟硅烷与PVDF之间产生的共价键使得复合材料暴露于紫外线辐照下容易交联。硅烷修饰填料表面可以改善填料粒子分散在聚合物基体中,但会阻断聚合物包埋于木材的毛细管中,这样能增加非晶态聚合物相的移动和降低木粉/聚偏氟乙烯复合材料的玻璃化转变温度(T_g)。暴露于紫外线辐照过程中,同时发生在复合材料固态非晶相和结晶相的交联和断链反应是相互竞争的。当非晶态相的反应占主导地位时,分子链重排和形成新的晶体,复合材料的熔融焓(AH_f)和结晶度(X_e)增加。     

含Ag@Ni核壳结构粉体镍基复合涂层的多循环高温摩擦学性能（英文）

为了抑制Ag的扩散,采用化学镀方法制备Ag@Ni核壳结构粉体,并利用大气等离子喷涂技术制备NiCrAlY-Mo-Ag@Ni涂层,详细研究核壳结构设计对涂层在高温循环工况下的力学及摩擦学性能的影响。研究结果表明：Ag的核壳结构设计可以提高镍基涂层中Ag与NiCrAlY的界面结合强度,进而显著提高复合涂层的硬度。Ni覆层有效地抑制了Ag在高温摩擦过程中的扩散与耗散。800℃时NiCrAlY-Mo-Ag@Ni涂层的摩擦因数仅为0.25,磨损率仅为1×10^-5 mm³/(N·m),显著低于NiCrAlY-Mo-Ag涂层。同时,Ag的核壳结构设计使得涂层在高温多循环工况下始终保持良好的自润滑性和耐磨性。     

共沉积Co3O4-石墨负极材料及其在锂离子电池中的循环性能

在0.5 mol/L Co(NO3)2溶液中添加石墨粉,在铜箔集流体的表面电化学共沉积前驱体薄膜,然后在245℃真空热处理使之形成Co3O4-石墨粉复合负极材料.研究了共沉积Co3O4-石墨负极材料在锂离子电池中的循环性能.XRD分析和SEM观察表明,该电极材料结构由蜂窝状的Co3O4包覆石墨粉复合而成,Co3O4晶粒尺寸为0.7～2.2 nm.0.5C充放电倍率测试表明,在0.5 mol/L Co(NO3)2电解液中添加5%石墨粉形成的Co3O4-石墨复合材料负极的性能最好,该电极的初始充电比容量为872.7 mA·h/g,第20周循环的充电比容量为732.7mA·h/g,第50周循环的充电比容量为545.2 mA·h/g,比容量保持率分别为83.96%和62.47%;而纯Co3O4电极的初始充电比容量为665.3 mA·h/g,经过20次循环后充电比容量为407.9 mA·h/g,第50周循环的充电比容量为124.5mA·h/g,保持率仅分别为61.31%和18.31%.     

烧结温度对LiNi（0.8）Co（0.1）Mn（0.1）O2材料倍率性能和循环性能的影响

以共沉淀法制备的球形Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2和Li OH·H2O为原料,研究烧结温度对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料形貌、结构以及材料循环性能和倍率性能的影响。SEM和XRD结果表明：温度对材料形貌和结构有较大的影响,控制适当温度既能保证材料具有良好的形貌,也能抑制材料中锂镍的混排。电化学测试结果显示,当烧结温度从700℃升高至750℃时,材料性能逐渐提高,但是温度过高会恶化材料的性能。750℃和780℃烧结材料的循环性能几乎一致,200次循环后容量保持率为71.9%,但780℃烧结材料的倍率性能低于750℃材料的,其原因归结于温度过高,锂镍的混排加剧。在小电流充放电时,对材料性能影响有限,但是在大电流充放电时,3a位的Ni2＋将严重阻碍锂离子的扩散。     

He对LiFePO_4薄膜电极的微观结构及电化学性能的影响（英文）

提出利用氦渗透法优化LiFePO_4材料的结晶生长过程,达到提高材料电化学性能的目的。采用磁控溅射法制备含氦LiFePO_4薄膜电极,利用扫描电镜观察样品的微观形貌,发现样品表面与截面皆呈现多孔结构。用X射线衍射仪分析含氦LiFePO_4薄膜电极的晶体结构。结果表明,氦渗入薄膜后显著增强了材料在29.81°的衍射峰强度,而此处正对应了锂离子在LiFePO_4材料中的扩散路径([010]方向)。这表明含氦LiFePO_4薄膜中存在有利于材料脱锂/嵌锂的结晶择优生长取向,会导致薄膜电极电化学性能的提高。     

纳米CaCO_3添加剂对PVC涂层流变性能的影响（英文）

制备了一系列经纳米CaCO_3改性的PVC涂层。研究表明,由于氯原子与Zn之间具有较强的络合力,PVC涂层的粘度随着热稳定剂Ba/Zn含量的增加呈线性增加。流变结果发现,当纳米CaCO_3含最≥10%(质量分数)时,其储能模量随着CaCO_3含量增加而下降。由于纳米填料较强的内聚能和较大的比表面积,FE-SEM发现存在部分刚性填料的集聚现象:且当CaCO_3含量超过临界值时,PVC涂层的不均质程度显著增加。从复数粘度分析可知,在较低频率时,改性PVC涂层呈现明显的宾汉塑性体流变特性;在高频时,其粘度与纳米填料含量呈反比。这些结果表明在纳米填料含量较高时,剪切有利于加速PVC大分子链的取向。     

热处理制度对LiFePO_4/C复合材料结构和电化学性能的影响

以环氧树脂为碳源,通过不同热处理制度制备出不同结构的LiFePO4/C复合材料,研究热处理制度对LiFePO4/C复合材料形貌和电化学性能的影响.结果表明:迅速升温制备的复合材料为碳包覆结构,缓慢升温并增加固化过程后制备的复合材料为多孔状.多孔状的LiFePO4/C复合材料具有更优良的电化学性能,电流密度为15 mA·g-1时,其放电容量为164.9 mAh·g-1,当电流密度为600 mA·g-1时,其放电容量为140.1 mAh·g-1,经过50循环后,容量保持率为99.1%.