多因素对铁电极充电效率的综合影响

采用涂片式方法制作铁电极 ,恒流充放电法测充电效率 ,正交实验法研究多因素对铁电极充电效率的综合影响。实验结果表明 ,在多因素协调作用下铁电极充电效率可达 87 8% ,比文献值高 2 7 8% ,目的在于引起电池界重新评价铁镍电池。     

锂离子蓄电池Co3O4负极材料

在Co3O4中加入一定量的金属粉末并进行球磨,制备了锂离子蓄电池用Co3O4负极材料,对分别不加和加入Fe粉、Ni粉以及Mn粉的Co3O4负极材料进行了电化学性能测试,结果表明Co3O4粉末单独作为锂离子蓄电池负极时,初次充放电效率低,只有66%,循环性能差;加入铁粉后效果不明显;加入镍粉后电极的初次充放电效率和循环性能得到明显改善,但10次循环后可逆容量衰减较快。加入锰粉后电极的初次充放电效率提高到77%,循环性能好,20次循环后的可逆容量还保持在713 mAh/g,库仑效率在97%以上。同时对加入镍和锰后Co3O4与锂反应的机理进行了讨论。     

钴的添加方式对镍电极析氧特性的影响

首先制备出添加剂Ｃｏ２＋以不同方式添加的５种氢氧化镍,然后分别做成电极。通过循环伏安法考察电极充放电过程中氧气析出的难易程度、通过排水取气法考察各电极充电过程中氧气析出的时间、速度及不同时刻的充电效率。将这两种方法相结合研究了钴的添加方式对镍电极析氧特性的影响。结果表明：Ｃｏ２＋固溶体掺杂和表面掺杂均可强化镍电极充电过程中的析氧极化、提高充电效率、改善电极性能,但当两种方式按适当的比例相结合时强化析氧极化的效果会更好。在本文所讨论的几种掺杂方式中,Ｃｏ２＋以表面掺杂１．５％＋固溶体掺杂１．５％混合方式添加是降低镍电极的氧化电位、提高析氧电位、提高电极充电接受能力、改善电极充放电性能最好的添加方式     

AB5型贮氢合金电极充放电过程研究

利用排水集气法、交流阻抗测试技术、充放电曲线研究了AB5贮氢合金电极的充放电过程。结果表明:在实验选择的充放制度下,充电倍率对贮氢电极的充电电位、充电效率及放电倍率对放电性能有明显的影响;在放电过程中,贮氢电极表面电化学反应阻抗随放电深度增加而减小,当放电深度大于80%时电化学反应阻抗又增大。     

铁磁性杂质对LiFePO4锂离子电池性能的影响

定量分析商品化磷酸铁锂(LiFePO4)中的磁性杂质及含量,得出主要成分是含铁化合物或铁单质.通过逆向试差手段,在实验电池制作的合浆阶段添加铁粉,考察铁粉添加量对电池性能的影响.随着铁粉添加量从0增加到50.0×10-4％,电池首次充电(0.10 C至3.65 V)比容量由157.7 mAh/g升高至174.4 mAh/g,首次循环的库仑效率由85.7％下降到76.2％,与分容24 h的电压降由5.47 mV逐渐升至43.9 mV相对应.随着铁粉添加量从0增加到10.0×10-4％,高温(55℃)搁置7 d,绝对值电压及漏电流增大,容量保持能力由98.37％下降到84.15％;常温(25℃)搁置28 d,绝对值电压也增大;对分容后的电池进行拆解,发现负极上黑点呈上升趋势,可归因于正极侧铁粉在充电过程中被氧化,游离在电解液中,穿过隔膜到达负极表面,放电时被还原并沉积在负极表面,造成失效.     

极板厚度及密度对MH/Ni电池的影响

从放电过程动力学及多孔电极的结构特性方面,研究和分析了极板厚度及压实密度对MH/Ni电池电化学性能的影响.适当压薄极板,可降低充电电压,减小浓度极化及电化学极化,加快放电过程的反应速度,提高放电电位,增加放电容量;适当减小压实密度,可降低充电电压,提高充电效率,增加放电容量.实验结果表明:对于SC型MH/Ni电池,当镍电极厚度为0.61～0.62 mm、压实密度为3.2 g/cm3时,电化学性能最好.     

大容量方形MH/Ni电池的研制

报导了大容量MH/Ni电池的研制。通过改进、调整烧结镍电极及涂膏金属氢化物电极生产工艺参数 ,提高了电极基板孔率及活性物质利用率 ,使烧结镍电极体积比容量达到 5 40mAh/cm3 ,金属氢化物电极体积比容量达到 115 0mAh/cm3 。选择耐高温抗氧化的聚丙烯接枝复合膜及多元组分电解液 ,解决了大容量MH/Ni电池充电末期反应热效应明显、充电效率低的难题 ,电池的高、低温及自放电性能得到明显改善     

羰基铁粉/纳米晶FeSiCrB合金复合高频软磁材料制备及应用特性

利用Na2SiO3水溶液对羰基铁粉(Fe)和FeSiCrB纳米晶合金粉进行表面绝缘处理,制备不同质量比Fe/FeSiCrB的复合磁心,考察了两种磁粉质量比对复合磁心微观结构、磁性能和力学性能的影响.随着羰基铁粉占比的增大,复合磁心的密度提高、内部孔隙率降低,有效磁导率相应提高,直流偏置性能呈现小幅降低,压溃强度增大.当Fe:FeSiCrB质量比为6:4时,复合磁心在1 MHz处有效磁导率为33.9,在100 Oe偏置场作用下μ(H)/μ(0)为86.4％.基于上述复合磁心的一体成型电感仿真结果显示,电感值随着羰基铁粉占比增大相应提高,同时电感外部的漏感能量分布比例逐渐降低.     

应用于一体成型电感的羰基铁粉-铁硅铬混合软磁金属粉末

将羰基铁粉末与铁硅铬合金粉末按照不同比例混合后钝化、包覆、压制成磁粉心,测试和分析了其磁环密度、磁导率、直流叠加特性及损耗性能。结果表明,相对于铁硅铬合金粉末,羰基铁粉具有密度高、叠加特性好、损耗低的优点;但是其缺点是磁导率低,仅为铁硅铬合金粉末的85%。两种粉末混合制备的磁环特性并非羰基铁粉与铁硅铬合金粉末的简单叠加,而是存在一定的偏差。随频率升高,铁硅铬合金粉末磁环损耗增幅低于羰基铁粉末磁环,100 kHz/50 mT条件下前者损耗为羰后者的1.22倍,低于50 kHz/50 mT时的1.35倍。     

吸氧辅助电极的应用——用于低轨道卫星全密封镉镍蓄电池

在镉镍全密封蓄电池内部增加吸氧辅助电极———Ag Hg电极 ,同时采取两阶段充电控制等措施 ,从而成功地将地球同步轨道卫星镉镍蓄电池的第三电极信号电压充电控制方法应用于低轨道卫星上 ,不仅避免了低轨道卫星镉镍蓄电池大电流充电后期造成的极化对充电控制信号的影响 ,而且改善了充电后期效率 ,减少热量的产生     

铁精矿粉添加对轧制成型用铁氧体磁粉六价铬和磁性能的影响

为降低磁粉中的六价铬含量,生产上一般使用低铬原料和低铬钢球研磨介质,但也加大了生产成本;也有通过增多水洗次数、增加酸处理工序和添加还原物等方法等达到控制六价铬的目的,这样同样加大了生产成本,也增加了环境外排负荷。以不增加水、酸使用量和不增加生产成本为前提,在细磨过程中添加来源较广泛的铁精矿粉并研究其添加量对Cr~(6+)含量的影响后发现,添加量达到3.2 wt%,退火后磁粉中Cr~(6+)含量≤10 ppm;添加量达到8 wt%,Cr~(6+)含量接近0 ppm。对退火后磁性能进行检测,添加量在0~4 wt%范围内,性能未受影响;添加量高于4.8 wt%内禀矫顽力明显降低。为提高磁性能,通过细磨后添加振动分散的方法,对磁粉进行机械分散预处理,回火后剩磁达到263 m T,达到传统上采用退火后加酸洗制粉工艺制造的磁粉产品的性能水平。     

碳纳米管改善磷酸铁锂正极极片的性能研究

以碳纳米管（CNT）替代导电碳黑（SP）和人造石墨（KS－6）用作导电剂,制备出了20Ah的磷酸铁锂动力锂离子电池。充放电测试结果显示：CNT的引入能够显著的改善了磷酸铁锂正极极片电化学性能,电池放电平均比容量142．5mAh／g,较传统SP＋KS－6体系的电池平均放电比容量（138．8mAh／g）高2．6％。这是由于CNT在LFP颗粒间形成网络结构,赋予正极材料较高的电导率。另外,CNT体系的电池,不同倍率下放电比容量均一性较传统的好。碳纳米管加入还提高电极极片的加工性能。这是由于CNT长径比大、良好的柔韧性,增加了极片的柔韧性,减少了电池极片冲片时的报废率。扫描电镜观察显示：CNT在LFP颗粒之间,形成网络结构,提供电子通道,赋予LFP颗粒间良好导电性。     

铁在碱性溶液中的阳极行为

用线性电位扫描、循环伏安、恒电位电解及定性分析方法研究了铁电极在碱性溶液中的阳极行为,结果表明:铁在碱性溶液中只有在较高电位下(＞-0.30 V,vs.Hg/HgO)才进入完全钝化区,较低电位下均能发生溶解,产物包括Fe2 和Fe3 .如果碱锰电池正极集流体没有得到很好的保护,铁会溶出,并影响电池的性能.     

高磁通密度铁粉芯的研发进展

综合评述了国外高磁通密度铁粉芯的性能,介绍了几种材料的制备技术,包括MgO绝缘膜及其铁粉芯的制备,耐高温树脂绝缘膜包覆铁粉芯的制备、Sr-B-P-O磷酸盐绝缘膜及其铁粉芯的制备,以及高密度成型的加热模腔润滑技术等.     

玻璃纤维增强聚酯树脂引拔磁性槽楔的研制

根据拉挤成型工艺的特性,选用还原铁粉为磁性材料,采用低收缩不饱和聚酯树脂体系为粘接剂、高强度玻璃纤维作骨架,经引拔成型制得磁性槽楔.研究了不同还原铁粉含量对相对磁导率的影响,结果表明:若要求相对磁导率大于3.0,则要求铁粉含量达60%以上,但提高铁粉含量,则机械强度下降.     

不同铁源对磷酸锰铁锂电化学性能的影响

采用不同晶型铁源探讨了其对磷酸锰铁锂正极材料电化学性能的影响。采用X射线衍射谱(XRD)、高分辨扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱及电化学性能测试手段等进行了正极材料物相及形貌的表征。研究发现,与a-Fe2O3相比,采用以g-Fe2O3为主相的铁源制备的LiMn0.75Fe0.25PO4/C正极材料在0.1 C下放电比容量能够达到164.6 mAh/g,20 C下依然能够达到106.5 mAh/g,表现出优异的倍率性能。在1 C下循环200次后,电池的容量保持率为93%,展现出良好的循环稳定性。     

一体化成型电感铁粉心软磁复合材料研究进展

一体化成型电感是具有小体积、超薄和大电流下应用的新型功率电感器,对其制备材料的研究主要集中在铁粉心软磁复合材料上。分析了一体化成型电感的国内外研究和生产状况及其对铁粉心材料的要求。综述了铁粉心材料的理论、实验研究进展,分析了现行一体化成型电感用铁粉心材料研究中的不足,指出了一体化成型电感用铁粉心材料的研究重点是提高其磁导率。最后展望了铁粉心材料未来的发展趋势。     

LiCoO2/AC复合电极作为超级电容器的电极材料

为提高活性炭电极的容量,对活性炭进行掺杂LiCoO2处理,由此制备了复合电极。采用循环伏安、恒流充放电、循环寿命试验、漏电流性能测试等方法对掺杂LiCoO2的复合电极/活性炭混合电容器的性能进行了测试,结果表明掺杂LiCoO2后复合电极/活性炭混合电容器的性能大大提高,当复合电极中LiCoO2的质量分数为70%时,混合电容器的比容量达到最大值,在1.0mA/cm2时比容量达39.55F/g,比未掺杂的活性炭电容器提高50.7%,充放电效率有所提高,且混合电容器的电阻和漏电流较小(8.7mA),经1500次循环后电容量仍保持在83%以上,仍远高于活性炭电容器。     

废旧磷酸铁锂锂离子电池正极的回收

采用磷酸(H3PO4)溶液对废旧LiFePO4电池正极片在低温热解得到的粉末材料进行浸出,以铁盐溶液作为补充铁源,合成电池级磷酸铁(FePO4),并将滤液pH值调到8.0以上,得到工业级磷酸锂(Li3PO4)。通过SEM、XRD和电化学性能测试,研究热处理温度、反应原料配比与溶液pH值对回收产物形貌和性能的影响。将正极片在350℃下热解2 h分离得到的粉末加入到85℃的H3PO4溶液中,在n(P)∶n(Fe)为1.3∶1.0的条件下,制备的FePO4结晶度好。制备的电池在2.5~4.0 V充放电,0.2 C和2.0 C放电比容量最高分别达到160.2 mAh/g和150.3 mAh/g。以Li3PO4方式回收滤液中的锂元素,当p H值为10时,回收率达到90%,Li3PO4纯度在99.4%以上。     

电压区间对LiFePO4/C电池循环性能衰减的影响

通过加速量热(ARC)、直流内阻(DCIR)测试及容量增量分析(ICA),研究IFR 32131型磷酸铁锂(LiFePO4)/C电池以1.00 C在2.00~3.65 V充放电时的热特性。电池在充电和放电末期,均出现温度快速上升的过程,且放电发热量较充电高出1 801.6 J;充放电的热功率拐点都出现在LiFePO4的准二元相变电压区间外,表明末期的快速温升为电池极化导致,且放电极化大于充电;放电DCIR比充电高。对比高区间(20%~100%)、中区间(10%~90%)和低区间(0~80%)等3种电压区间内电池80%放电深度(DOD)的循环性能,中区间电池的循环性能最好。