全固态薄膜锂电池0.3Ag-V2O5|LiPON|Li的制备及电化学性能

采用紫外脉冲激光沉积 (PLD) 法制备了0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜,结合真空热蒸镀法原位组装0.3Ag-V2O5|LiPON|Li薄膜电池.由扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征了0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜形貌与结构,利用恒电流充放电、循环伏安等技术考察了薄膜电池的电化学性能.结果表明,采用PLD方法在O2气氛和N2气氛中分别获得了表面均匀、无针孔、无裂缝、具有非晶态结构的0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜.在电压1.0～4.0V,充放电速率2C时,以厚度100nm的0.3Ag-V2O5薄膜为阴极组装的液态电解质电池循环1000次后稳定容量仍为260mAh/g,表现出良好的循环性能.PLD沉积的LiPON电解质薄膜具有很好的锂离子导电能力,室温离子电导率为1.6×10-6S/cm,电子电导率＜10-14S/cm.在电流密度7μA/cm2,电压1.0～3.5V条件下全固态薄膜锂电池0.3Ag-V2O5│LiPON│Li的循环性能良好,100次循环后的体积比容量达.     

Mn2+掺杂对V2O5纳米材料结构与电化学性能的影响

以V2O5粉末、H2O2和Mn(CH3COO)2·4H2O为原料,采用水热法制备了纳米结构的锂离子电池阴极材料Mnx V2O5。运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和扫描电镜(SEM)测试对制备的材料进行结构和形貌表征,并利用充放电测试和交流阻抗测试研究了样品的电化学性能。结果表明:随着锰掺杂量的增加,V2O5的正交晶型层状结构未发生改变,其层间距逐渐扩大,形貌由纳米短棒状向纳米带簇状变化。电化学测试表明:Mn2+掺杂提高了V2O5的电化学性能,其首次充放电效率由70.8%提高到90%以上;Mn0.01V2O5经过90次充放电循环后,其容量仍为192.2 mAh/g。Mn2+掺杂对V2O5电极材料的离子电导率有影响,Mn0.02V2O5离子电导率由未掺杂时的6.27×10-4S/cm提高到1.58×10-3S/cm。     

锂快离子导体Li3-2x(Al1-xTix)2(PO4)3的合成与表征

NASICON型正磷酸盐LiM2(PO4)3(M=Ti,Ge,Zr,Hf)是近来研究得比较深入的锂快离子导体.LiTi2(PO4)3难于烧结得到致密的LiT2(PO4)3陶瓷,且离子电导率很低,在298K时为8.260×10-8 S/cm,613K时为8.241×10-5 S/cm,而当以三价的Al3 离子经传统的固相烧结反应部分取代LiTi2(PO4)3中四价的Ti4 离子后,通过DSC、DTG、电化学阻抗与SEM测试表明,不仅能获得致密度高稳定的产物,而且烧结后得到的锂快离子导体Li3-x(Al1-xTix)2(PO4)3(X=1.0～0.55)体系在室温下的电导率有了巨大的提高.当X=0.85时,组分Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3离子电导率最大,298K时为1.792×10-6S/cm和613K时为9.210×10-4S/cm.     

P2O5-SiO2系快质子导电材料结构及电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了P2O5-SiO2系质子导电材料,借助XRD、SEM、FT-IR表征了其结构,并分析了材料电导与组成、温度的关系.结果表明,材料具有微孔结构,含有水分子和形成氢键的质子;在30～70℃,P2O5-SiO2材料电导随温度的升高、磷含量的增加而提高,电导率可达10-2S·cm-1.     

固态薄膜电解质LiPON的制备及性能研究

采用Li3PO4为靶材,在高纯N2气氛中通过射频磁控溅射的方法制备了非晶态结构的固态电解质LiPON薄膜.结果表明,在溅射功率150W、工作气压为1.5Pa时,LiPON薄膜离子电导率达3×10-6S/cm,电化学稳定窗口为5V.     

PEO/LiClO_4-(PC)_x-(SiO_2)_y电解质薄膜的制备及性能

以聚环氧乙烷(PEO)/高氯酸锂(LiClO_4)为基体材料,碳酸丙烯酯(PC)为增塑剂,正硅酸乙酯(TEOS)水解制得的纳米SiO_2为掺杂相,采用匀胶法制备了PEO/LiClO_4-(PC)_x-(SiO_2)_y电解质薄膜,考察了PC单掺和PC-SiO_2共掺对电解质薄膜微观形貌、电性能和物相结构的影响。结果表明,随着PC掺量的增加,室温下电解质薄膜离子电导率呈现先增加后减小的趋势,PEO/LiClO_4-(PC)0.4电解质薄膜的电导率达到极值6.26×10~(-6)S/cm,与未增塑PEO/LiClO_4薄膜相比提高了66%,表面平整度有所提高但仍存在少量波纹。PC与纳米SiO2共掺时制备的PEO/LiClO_4-(PC)0.4-(SiO_2)0.08电解质薄膜离子电导率达到最高值为1.55×10-5 S/cm,与PEO/LiClO_4-(PC)0.4电解质薄膜极值相比提高了1.5倍,薄膜表面平整。X射线衍射分析表明,PC和纳米SiO_2的加入大大降低了PEO的结晶度,有利于提高电解质薄膜的离子电导率。     

Li2O～SiO2～V2O5～SnO2体系的锂快离子导体研究

Li2O～SiO2～V2O5～SnO2四元体系固溶体是锂离子/电子混合导体,本文用均匀试验设计方法研究其电导率随组分的变化规律,寻找电导率最高的配方区域.在选取的试验点中分析了其中的离子和电子电导率的大小比例.选取试验点验证了高电导率区域的电导率变化规律.实验中获得的室温离子电导率最高的快离子导体为2.06×10-4S/cm.     

高岭石的掺杂对Li0.3La2/3Ti0.7P0.3O3.3体系性能的影响

采用高温固相反应的方法合成了Li0.3La2/3-xAlxTi0.7-xSixP0.3O3.3系统锂快离子导体.交流阻抗测量表明,随着高岭石掺杂量的增加体系的室温离子电导率从9.0×10-5S/cm下降到9.73×10-6S/cm.利用电导率与温度的关系计算出其从25～400℃温区里的平均活化能约为20kJ/mol.X射线粉末衍射显示高岭石掺杂对复合体系的结构没什么影响,体系仍然具有钙钛矿型结构,主要相态为Li3xLa2/3-xTiO3钙钛矿固溶体和LaPO4,由于高岭石中所含的杂质,随着高岭石掺杂量的增加(x＞0.04)而出现未知的杂相;红外测试表明Si4 、Al3 的引入使得PO4 3-的畸变得到抑削.     

Zn2+、Ge4+的取代对Li5AlSi2O8的影响

尝试以叶腊石为基体,通过高温固相反应,合成通式为Li5+xAl1-xZnxSi2-2xGe2xO8(x=0.0～1.0)系统锂快离子导体.X射线粉末衍射表明当x≤0.3时体系仍维持原有的Li5AlSi2O8结构(正交晶系);x＞0.5时结构发生明显变化,体系转变成Li6ZnGe2O)8.红外检测显示当x≥0.1红外谱图中出现Li2CO3吸收峰,表明在室温下体系中的Ge4+吸收空气中的CO2而发生分解反应.交流阻抗技术测试交流阻抗表明当温度大于200℃时体系有较高的电导率,最高时为1.11×10-2S/cm(400℃,x=1.0),x≤0.5时离子电导率很低,且不随温度变化.     

Li2O-SiO2-V2O5-P2O5体系的锂快离子导体的研究

运用混料均匀设计方法,设计了四元体系Li2O-SiO2-V2O5-P2O5的实验配方,找出其中电导率最佳的区域以及电导率随配方的分布变化规律.试验验证点的实测值与预测值相当,得到的室温电导率达到10-5S/cm.     

用N2O-C2H2火焰原子吸收光谱法测试羰基镍粉中镁

运用了N2O-C2H2火焰原子吸收光谱法进行羰基镍粉中镁的测定。介绍了镁最佳测定条件及呈良好线性范围的浓度。同时对样品消化处理条件及在测定中样品的干扰因素进行了综合考虑。该方法具有操作简便,容易掌握,分析周期短等特点。其灵敏度又能达到要求。重复性与准确度都达到了实验室分析计量测试和质量控制的要求。     

C_2H_2/CO/H_2O、C_2H_2/CO_2/H_2等离子体聚合物薄膜的结构、表面形态及性能的研究

用红外光谱、元素分析、电子显微镜等技术研究了C_2H_2/CO/H_2O、C_2H_2/CO_2/H_2的等离子体聚合物薄膜的结构和表面形态,广角X射线衍射实验研究其结晶情况,分析观察了这两种等离子体聚合物的溶解性和热稳定性。结果表明,这两种等离子体聚合物薄膜具有高交联、支化程度,且分子链排列完全无序。     

Ba2+离子对Sr2Al2SiO7:Eu2+荧光体微结构及发光性能的影响

采用复合胶体喷雾工艺制备了Ba2 离子掺杂的Sr2-xBaxAl2SiO7:Eu2 (x=0、0.1、0.2、0.4)荧光体.研究了Ba2 离子在基质Sr2Al2SiO7中的取代位置和机理,分析了Ba2 离子取代Sr2 离子对基质微结构及Sr2Al2SiO7:Eu2 荧光体发光性能的影响.XRD结果表明Ba2 离子取代Sr2 格位进入Sr2Al2SiO7晶格,导致晶胞体积增大.进入Sr2Al2SiO7晶格的Ba2 离子由于电负性较大,处在其周围的Eu2 离子外层电子受Ba2 离子影响,电子云膨胀,使发光波长发生红移.同时,掺入Ba2 离子后Sr2-xBaxAl2SiO7晶场强度增强,晶体场对Eu2 离子5d能级的劈裂程度增大,劈裂重心下降.Ba2 离子掺杂的Sr2-xBaxAl2SiO7:Eu2 (x=0、0.1、0.2、0.4)荧光体发射主峰位于520nm,与未掺杂Sr2Al2SiO7:Eu0.022 荧光体的发射峰相比出现红移.     

Si_2N_2O-Al_2O_3-La_2O_3和Si_2N_2O-Al_2O_3-CaO系统的亚固相关系

本文给出了 Si_2N_2O-Al_2O_3-La_2O_3和 Si_2N_2O-Al_2O_3-CaO 系统的亚固相图。实验结果表明:在 Si_2N_2O-Al_2O_3-CaO 系统中有一个未知结构的新化合物 CaO·Si_2N_2O,在3CaO·Si_2N_2O 和3CaO·Al_2O_3两化合物之间形成连续立方固溶体。而 Si_2N_2O-Al_2O_3-La_2O_3系统中则没有发现新化合物。在两个系统的富 Si_2N_2O区,过量的 Si_2N_2O 与 La_2O_3和 CaO 分别反应形成 Si_3N_4与 La_(10)[SiO_4]_(?)N_2(H-相)(和 CaSiO_3。所研究的这两个三元系统中,分别形成了如下几个四元相容性区。在 Si_2N_2O-Al_2O_3-La_2O_3系统内有:H-Si_3N_4-La_2O_3·Si_2N_2O-La_2O_3·Al_2O_3;H-Si_3N_4-La_2O_3·Al_2O_3-La_2O_3·11 Al_2O_3;H-Si_3N_4-La_2O_3·11 Al_2O_3-Al_2O_3;H-Si_3N_4-Al_2O_3-O′s.s;H-Si_3N_4-O′s.s-Si_2N_2O在 Si_2N_2O-Al_2O_3-CaO 系统内有:Si_3N_4-CaSiO_3-CaO·Si_2N_2O-3CaO·Al_2O_3;Si_3N_3-CaSiO_3-3CaO·Al_2O_3-2CaO·Al_2O_3·SiO_(?);Si_(?)N_(?)-CaSiO_3-2CaO·Al_2O_3·SiO_2-Al_2O_3;Si_3N_4-CaSiO_3-Al_2O_(?)-O′s.s;Si_3N_4-CaSiO_3-O′s.s-Si_(?)N_(?)O     

CeO2掺杂TiO2粉体的制备及其性能研究

采用Sol-gel法制备了CeO2不同掺杂比例的TiO2粉体,研究了掺杂比例对样品晶型、光谱吸收曲线及光催化降解亚甲基蓝的影响,结果表明:掺杂CeO2的TiO2样品对光波长的响应阈值为500nm左右;样品在普通日光灯下照射4h,对亚甲基蓝的降解率明显优于Degause P25,其中CeO2掺杂比率为7%(mol)的样品降解率达到了最大.     

SiO2/TiO2催化剂的制备及其光催化性能

利用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、乙酸和水为原料, 通过溶剂热方法制备得到SiO₂/TiO₂催化剂. 产物经XRD、Raman、TEM、BET、FT-IR和XPS表征, 结果表明: 所制备的SiO₂/TiO₂催化剂为比表面积大、结晶度高的锐钛矿TiO₂, SiO₂与TiO₂之间通过Si-O-Ti键结合. 另外, 以亚甲基蓝降解为探针反应, 考察了SiO₂/TiO₂催化剂在紫外光照射下的光催化性能. 结果表明: SiO₂/TiO₂催化剂具有比纯TiO₂更优越的光催化性能, 65min可以将亚甲基蓝(MB)彻底降解.     

晶核剂对Li2 O-Al2 O3-SiO2系统微晶玻璃结构和性能的影响

通过传统熔体冷却法制得了以P2O5和TiO2为晶核剂的Li2O-Al2O3-SiO2系统基础玻璃,并经过热处理制得了微晶玻璃.利用红外光谱分析、X射线衍射分析和扫描电子显微镜等对晶化试样的物相和显微结构进行了研究,着重探索了不同晶核剂对玻璃析晶、微晶玻璃结构、微晶玻璃力学和热学性能的影响.结果表明:TiO2更有利于玻璃析晶,但以P2O5为晶核剂的微晶玻璃具有更好的力学和热学性能.     

Na2O-B2O3-SiO2-SnO2系统的分相与析晶

对Na2O-B2O3-SiO2-SnO2四元系统的分相与析晶进行了探讨．通过对不同组成点在热处理、化学处理各阶段的试样进行能谱分析、XRD分析及SEM分析，确认了SnO2分布在分相结构中的富硼碱相中；在该系统中SnO2晶体的析出有赖于分相过程；分相结构尺度限制了SnO2的析晶尺寸．试验结果表明，通过控制分相结构得到了负载于多孔富硅载体的纳米尺寸的SnO2材料．该材料具有较高的CO氧化催化活性．     

Ti/SnO_2 Sb_2O_3 MnO_2/PbO_2阳极的性能研究

制备了一种非贵金属阳极－Ｔｉ／ＳｎＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３＋ＭｎＯ２／ＰｂＯ２,并用ＸＲＤ、ＳＥＭ进行了表征,计算出了电极的分形维数,测定了该电极在硫酸中的使用寿命和动力学参数,把该电极用于处理含酚废水和Ｐｂ电极进行对比．结果表明,节电３３％,转化率达９５％,是一种优良的电化学催化剂．