LiNi_xMn_2-x_O_4的制备、结构及其电催化性能

为了制备出高电催化活性的电催化剂,以提高锌空气电池的放电电流密度,采用溶胶-凝胶法制备了尖晶石型电催化剂LiNixMn2-xO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)。通过X射线衍射(XRD)、稳态电压-电流极化曲线等方法,研究了所得样品的结构及其电催化性能。研究结果表明,Ni掺杂可显著提高尖晶石型LiMn2O4氧化物的电催化活性,当x=0.2,热处理温度为750℃,保温8h时,所制备的催化剂具有最佳的电催化活性,用该催化剂制备的空气扩散电极在-0.6V极化电位下的电流密度高达265mA/cm2。     

LiNixNn2-xO4的制备、结构及其电催化性能

为了制备出高电催化活性的电催化剂,以提高锌空气电池的放电电流密度,采用溶胶-凝胶法制备了尖晶石型电催化剂LiNixNn2-xO4(x＝0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5).通过X射线衍射(XRD)、稳态电压-电流极化曲线等方法,研究了所得样品的结构及其电催化性能.研究结果表明,Ni掺杂可显著提高尖晶石型LiMn2O4氧化物的电催化活性,当x＝0.2,热处理温度为750℃,保温8 h时,所制备的催化剂具有最佳的电催化活性,用该催化剂制备的空气扩散电极在-0.6 V极化电位下的电流密度高达265 mA/cm2.     

La0.6Sr0.4CoO3催化H2O2电还原的性能研究

以溶胶-凝胶法制备La1-xSrxCoO3电极材料,通过循环伏安和恒流充放电等方法研究了La1-xSrxCoO3催化H2O2电还原的性能.结果表明当x=0.4时,在3 mol/L KOH溶液中,粉末电极电催化还原H2O2的活性最高.电极电势为-0.4 V时,电流密度达到-123 mA/cm2.不同的H2O2浓度下电极性能测试的结果表明,H2O2浓度为0.6 mol/L时,电流密度最大.计时电流法测试表明La0.4Sr0.6CoO3粉末电极在碱性溶液中稳定性良好.     

Mg2+掺参杂对LiFePO4/C结构和性能的影响

以乙酸镁为镁源,用LiOH·H2O、Fe(NO3)3·9H2O、NH4H2PO4为原料,通过水溶液法制备了掺杂Mg2+的LiFePO4/C正极材料.用XRD、SEM、恒流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)方法,研究了Mg2+掺杂对LiFePO4/C的结构、形貌及电化学性能的影响.研究结果表明:Mg2+掺...     

尖晶石相Li1+xMn2O4及LiAl0.1Mn1.9O4-yFy的循环性能

用高温固相法制备了尖晶石相Li1+xMn2O4及LiAl0.1Mn1.9O4-yFy锂离子电池正极材料.电性能测试表明,Al、F共掺杂能提高LiMn2O4的容量.LiAl0.1 Mn1.9O4-yFy(y=0.05、0.10)常温下的初始容量分别为104.4 mAh/g和105.3mAh/g,高于Li1+xMn2O4;100次循环后,容量仍高于Li1+xMn2O4.Li1+xMn2O4(x=0.05、0.06和0.07)的高温(55℃)循环性能较好,100次循环后,容量衰减率分别为24.02%、21.78%和22.23%,除Li1.04Mn2O4(x=0.04)外,均低于LiAl0.1Mn1.9O4-yFy.阴离子的掺杂提高了材料的容量,阳离子掺杂抑制了Jahn-Teller效应,增强了尖晶石结构的稳定性,提高了材料的循环性能.     

Pt-Fe_3O_4/C复合材料的合成及对乙醇的电催化性能

以氯化铁和硫酸亚铁为原料,采用水热法合成了四氧化三铁纳米微粒。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所得产物进行表征,所得产物为均匀分布的纳米颗粒,平均粒径为40~50 nm。电沉积Pt获得了Pt-Fe3O4/C,利用循环伏安法探索了不同Pt含量的复合材料对乙醇的电催化性能。结果表明,沉积40次时Pt-Fe3O4/C的电催化性能最佳。     

水热法合成LiFe1/2Mn1/4Co1/4PO4/C及其性能表征

用水热法合成锂离子电池阴极材料LiFe1/2Mn1/4Co1/4PO4,并以抗坏血酸作为碳源进行原位碳包覆.采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)以及对应的EDS-Mapping对其材料晶体类型以及微观形貌进行表征.采用充放电仪测试电池的充放电性能,并测试了该材料中各氧化还原电对的反应平台.结果表明,该合成产物具有较高的放电容量和优异的循环寿命,且掺杂能够使得产物细化,Mn和Co元素通过水热高温高压过程进入到LiFePO4的晶格里面,提升了Fe2+/3+电对的放电平台.     

Pt-MnO_2/C的制备及对乙醇电催化活性的研究

采用水热法制备了MnO2纳米棒,然后电沉积Pt合成了Pt-MnO2/C复合物.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对MnO2的晶型和形貌进行了表征,并运用循环伏安(CV)法考察了Pt-MnO2/C在不同条件下对乙醇的电催化活性.实验结果表明,该催化剂在乙醇浓度为0.5 mol/L,H2SO4浓度为0.5 mol/L,电沉积Pt 40段时对乙醇的电催化活性最好.     

超级电容器用(RuO_2/MnO_2)·n H_2O复合电极的研究

采用电沉积法制备超级电容器用钽基(RuO_2/MnO_2)·n H_2O复合薄膜电极材料,制定钽箔基体的预处理方法、复合溶液主盐的配置比例、电沉积参数和热处理参数。重点研究了初始沉积液中Mn~(7+)与Ru~(3+)摩尔浓度比以及不同热处理参数对((RuO_2/MnO_2)·n H_2O复合薄膜附着力与电学性能的影响。借助扫描电镜、X射线衍射仪对薄膜的形貌和物相分析,用电化学工作站对该复合薄膜电化学性能进行测量。实验结果表明,当初始沉积液中Mn~(7+)与Ru~(3+)摩尔比为3:1,热处理温度为250℃,时间为2.5h,所制备出的复合电极薄膜具有较好的附着力和较高的比电容,分别为14.8MPa与418F/g。该复合薄膜在不同扫描速率下的循环伏安图具有高度可逆的氧化和还原曲线,说明其具有很明显的电容特性,是一种较为理想的RuO_2基复合薄膜。     

Ir改性的Pt-Ru/C催化剂的研究

以H2PtCl66H2O和H2IrCl66H2O为前驱体,通过化学还原共沉积方法制备得到了不同Pt、Ir比例的Pt-Ir/C催化剂,同时在Pt-Ru/C催化剂中添加一定量的Ir,得到Pt-Ru-Ir/C催化剂。样品进行了透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X射线光电子光谱(XPS)表征并在甲醇、乙醇硫酸溶液中进行了电化学性能测试[循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)]。结果表明,Pt基催化剂中添加合适比例的Ir后对于甲醇、乙醇的电催化氧化性能均明显提高,其中Pt∶Ru∶Ir(摩尔百分比)=4∶4∶1的Pt-Ru-Ir/C催化剂对于直接醇类具有最佳的电催化氧化性能。     

Melt synthesis and characterization of complexed perovskite-oxides in the system of A2+(B+ 2/5B6+ 3/5)O3 - A3+(B+ 3/5B6+ 2/5)O3

In order to synthesize various Perovskite ABO₃ type compounds and their solid solutions, we have applied a novel “melt synthesis technique” rather than conventional solid state reaction techniques. In the melt synthesis, the mixture of oxides or their precursors is melted in a short period of time (1–60 sec) by a strong light radiation in an arc imaging furnace. A spherical molten sample where multiple cations were mixed homogeneously was directly solidified on a copper hearth with a rapid cooling of 10² K/sec. Solid solutions based upon 1:1 ordered Perovskite in the system of Sr(Li_2/5W_3/5)O₃-La(Li_3/5W_2/5)O₃ were synthesized in this technique.     

二氧化锰结构参数与嵌Li+和H+的行为

H+与Li+在γ-MnO2中的嵌脱行为是由其结构(缺陷)参数决定的.不同晶型的二氧化锰或晶型相同而制备条件不同的二氧化锰,具有不同的结构参数.介绍了有利于嵌脱H+和Li+的γ-MnO2结构(缺陷)参数,结构参数与γ-MnO2在碱液中的还原机理,以及如何控制制备条件,使之具有某种结构参数等.     

Mg_(0.6)Cu_(0.1)Zn_(0.3)Fe_(2+x)O_(4+3/2x)铁氧体的结构和磁性能

分别采用过铁、正铁和缺铁配方通过固相反应法制备MgCuZn铁氧体,分析了Fe3+对铁氧体的磁性能和烧结特性的影响。微量缺铁有助于促进烧结并改善磁性能,过铁情况下,饱和磁化强度随x值增大迅速下降,在x=0.06处下降至38.84 A·m2/kg,相应的磁导率下降,截止频率向高频移动。并研究了微量V2O5掺杂对改善磁性能的作用,在掺杂量为0.4wt%处获得虚部损耗的有效提升(截止频率处提升近30%)。在此基础上探讨了MgCuZn铁氧体用作抗EMI磁珠的可行性,其低廉的价格相较于传统的Ni Zn/Ni Cu Zn铁氧体具有明显的优势。     

酸处理石墨毡催化PbO_2/Pb~(2+)电化学活性

将聚丙烯腈(PAN)基石墨毡分别浸入浓甲基磺酸、H_2O_2(30%)、H_2O_2/H_2SO_4和H_2O_2/CH_3SO_3H介质中化学氧化。用循环伏安法、充放电法,测试PbO_2/Pb~(2+)在不同石墨毡电极上的氧化还原活性、可逆性及充放电性能;用FT-IR、SEM和XRD测试,分析石墨毡表面的特征官能团、形貌和物相组成。浓甲基磺酸处理前后的石墨毡电极,氧化峰电流从34.3 m A增加到41.2 m A;充放电能量效率从68.5%增加到72.5%。归因于化学氧化后的石墨毡电极表面粗糙,引入了羟基官能团,增加了α-Pb O2沉积/溶解活性。     

循环次数对C/LiNiMnCoO_2电池中锂离子扩散系数的影响

采用容量间歇滴定法(CITT)测定在不同电压、不同循环次数下C/LiNiMnCoO2电池中锂离子的固相扩散系数。结果表明,锂离子在C/LiNiMnCoO2电池中的固相扩散系数在3.7V处存在一个小峰,随着循环次数的增加,该峰逐渐平坦,扩散系数在低电压(3.5V)下从2×10-11cm2/s增加到4×10-11cm2/s,在高电压(3.8～4.2V)区间快速地从2×10-11cm2/s减少到5×10-12cm2/s。     

MMC-STATCOM的2N+1单载波调制方法

合理的多电平调制策略及模块电容电压平衡控制是保证MMC-STATCOM安全可靠运行的基础。针对MMC-STATCOM无直流侧功率传输的特点,提出一种适用于MMC-STATCOM的单载波调制策略,其特征在于上、下桥臂调制波与同一载波进行比较,得到移相的上、下桥臂的模块投入数,实现2N+1电平的输出电压,从而提高补偿电流波形质量。同时,为保证变换器的稳定运行,提出一种基于功率模块开关状态反馈的电容电压平衡控制方法,无需模块电容电压排序,而且避免繁复的功率模块开关状态判断,有效降低控制系统复杂度。最后通过实验验证了所提调制策略的有效性。     

模块化多电平换流器2N+1电平调制方式研究

文中研究了一种模块化多电平换流器2N+1电平调制方式。分析了N+1电平调制方式,在充分理解模块化多电平换流器工作原理的基础上,推导了2N+1电平调制方式的实现原理,并分奇、偶2种情况分别给出了具体的实现过程。仿真结果表明,相比于N+1电平调制方式,2N+1电平调制方式可以实现2N+1电平输出,波形电平数多,谐波含量低,但需要以增加桥臂环流和电感压降为代价,最后验证了该方法的可行性和有效性。     

呋喃甲醛改性壳聚糖铜、钴螯合物电催化性能

合成了呋喃甲醛改性壳聚糖(FCS).将其与一定pH值的含Co2 、Cu2 硝酸铵溶液反应,制得呋喃甲醛改性壳聚糖金属钴、铜的螯合物(CoFCS、CuFCS),采用红外光谱法(IR)对FCS、CoFCS、CuFCS进行了表征.使CoFCS、CuFCS与碳基体混合,在氩气保护一定温度下热处理后,制成空气电极,通过测试极化曲线和放电曲线,研究了它的电催化性能.结果表明,CoFCS/C和CuFCS/C具有良好的氧气还原电催化性能,且CoFCS/C优于CuFCS/C.     

Li:(Ni+Co+Mn)对Lix Ni1/3Co1/3Mn1/3O2性能的影响

以共沉淀氢氧化物为前驱体制备了层状LixNi1/3Co1/3Mn1/3O2(x＞1)正极材料,并采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试表征了其结构与性能.研究了不同的Li与M摩尔比对材料性能的影响.结果表明:随着Li与M摩尔比的升高,样品显示电化学性能提高,尤其是循环性能和倍率性能.当Li与M摩尔比大于1.20时放电容量开始下降.Li与M摩尔比为1.20的试样在截止电压为2.75～4.4 V范围里首次放电比容量达到160.5 mAh/g.     

掺K^＋和Ag^＋的LaMnO3的室温庞磁电阻效应

采用固相烧结法制备了名义成分为La1-xKxMnO3(x=0.1-0.4)和La0.8K0.2-yAgyMnO3(y=0-0.2)的多晶样品，发现用K、Ag取代La后，可使菱面体结构的这种钙钛矿型稀土锰氧化物居里温度升高至室温附近，从而使样品的室温磁电阻增大，其中La0.8K0.2MnO3在μ0H=1T磁场下的磁电阻可达13．5％。该值比单纯掺Na和掺Ag的同样成分的稀土锰氧化物的磁电阻要大。通过对磁电阻与磁化强度之间密切关系的讨论，探讨了磁电阻效应的微观机理。