树枝状碳芯结构LiFePO_4/C复合材料的制备及电化学性能

采用环氧树脂为碳源制备树枝状碳芯结构LiFePO4/C复合材料。利用X射线衍射、透射电镜和X射线光电子能谱对复合材料进行分析,采用恒电流充放电和电化学阻抗方法研究试样的倍率性能、循环性能和电化学阻抗。结果表明:树枝状LiFePO4/C复合材料的树干是碳芯结构,由无定形碳芯和包覆在碳芯上的纳米LiFePO4颗粒组成;树枝状碳芯结构LiFePO4/C复合材料在15 mA/g的电流密度下,首次放电容量达到167.4 mA.h/g;当电流密度增大到900 mA/g时,放电容量高达120.8 mA.h/g,经过50次循环后,容量保持率高达99.5%。     

Cu对Sn-Co/C复合材料结构和电化学性能的影响

分别以单质Cu粉和CuCO3.Cu(OH)2为Cu源,采用固相烧结法制备锂离子电池Sn-Co-Cu/C复合材料,利用SEM、XRD和电池程控测试仪研究Cu对材料结构和电化学性能的影响。结果表明:Sn-Co/C复合材料由CoSn相和微量CoSn2组成,添加Cu粉或CuCO3.Cu(OH)2的Sn-Co-Cu/C均由大量CoSn、α-Co3Sn2和少量CoSn2组成;添加的Cu固溶于Sn-Co合金,使颗粒细化,同时比表面积也增大。添加Cu粉和CuCO3.Cu(OH)2的Sn-Co-Cu/C的首次充电、放电容量分别为467、319 mA.h/g和489、326 mA.h/g,经过40次循环后容量保持率分别为83.4%和86.8%;添加Cu导致多相的形成以及颗粒的细化,增加了Li+的扩散通道和增强了材料的结构稳定性,从而显著改善了材料的电化学性能。     

热处理对Al-Zn-Sn-Ga-Mg合金组织和电化学性能的影响

通过比较铸态、退火和固溶态Al-Zn-Sn-Ga-Mg合金的组织和电化学性能,研究了热处理对该阳极微观组织和电化学性能的影响。结果显示：均匀化处理能减少阳极晶界偏析,抑制析氢腐蚀和提高阳极电流效率,且固溶处理的效果明显优于退火处理。经固溶处理后阳极的电流效率达93.4%,工作电位负而稳定,且腐蚀形貌均匀,表明该合金具有较好的综合电化学性能。     

热处理对TiC_p/Fe复合材料组织和性能的影响

研究了热处理对液态等温反应合成的TiCp/Fe复合材料的组织和性能的影响。指出热处理可以使在凝固过程中产生的少量TiFe2 和Fe3 C等相溶解消失 ,并得到一定数量的细小的二次TiC增强相。热处理过程能完全改变复合材料的基体组织。通过不同的热处理工艺 ,可以获得具有不同基体组织的复合材料 ,合金元素钼可有助于基体组织的调整。热处理过程对复合材料的性能也有较大的影响 ,二次TiC对基体的强化作用使复合材料的抗拉强度上升和冲击值下降     

热处理冷却方式对Al-Zn-In合金电化学性能的影响

采用恒电流法、动电位极化法和电化学阻抗技术(EIS)考察了热处理冷却方式对Al-Zn-In合金电化学性能的影响,并初步探讨其腐蚀机制.结果表明:热处理改善了Al-Zn-In合金组织均匀性,显著降低自腐蚀电流密度并使工作电位负移,提高了合金的综合电化学性能.470℃保温4 h后随炉冷却Al-Zn-In合金的工作电位为-1.073 V～-1.078 V,电流效率高达93.9%,腐蚀产物容易脱落,表面腐蚀形貌均匀,可作为高性能的牺牲阳极材料.     

热处理技术对C/C复合材料磷酸盐涂层抗氧化性能的影响(英文)

采用液态磷酸盐浸渍及不同的热处理技术在C/C复合材料表面制备抗氧化涂层。实验结果表明:采用1～2°C/min慢速冷却制备的材料A在700°C氧化20 h后的氧化质量损失达到47%,而采用快速气冷技术制备的材料B的氧化质量损失仅仅为0.98%。SEM形貌观察表明:材料A的磷酸盐涂层表面疏松,充满大量孔洞、裂纹,以及片状结晶、团聚的磷酸盐,而材料B的涂层致密、完整,为玻璃态。氧化实验后,材料A的涂层在8 h氧化阶段就已消耗殆尽,抗氧化能力基本消失;而材料B的涂层在8 h实验后表面涂层完整、致密,无明显损伤,在20 h实验后出现了较多的孔洞,抗氧化能力逐渐降低。     

合成温度对LiFePO_4/C复合材料电化学性能的影响

以FePO4为铁源、Li2CO3为锂源、聚丙烯为还原剂和碳源,采用一步固相法合成原位碳包覆磷酸亚铁锂(LiFePO4/C)复合材料,研究合成温度对材料LiFePO4/C复合材料电化学性能的影响。采用X射线衍射、扫描电镜和拉曼光谱技术对合成产物的晶体结构、表面形貌和碳结构进行表征,通过电化学阻抗谱(EIS)和充放电测试对材料的电化学性能进行测试和分析。结果表明:在600～750℃温度范围内都可合成纯LiFePO4/C复合材料,随着合成温度的升高,材料颗粒尺寸和石墨化程度都将增大;600℃保温8h合成的材料颗粒尺寸为100～500nm,其1C放电比容量达到144.2mA·h/g,5C放电比容量达到119mA·h/g。     

热处理对原位VC/Fe复合材料组织和性能的影响

在反应铸造法制备的原位VC/Fe复合材料的组织中,Fe基体中除了弥散分布着大量细小的VC颗粒外,在晶界处还存在着一定数量的网状Fe3C,从而降低了材料的韧性。研究了热处理工艺对原位VC/Fe复合材料组织和性能的影响。结果表明,热处理不影响VC颗粒的尺寸和分布,但对晶界Fe3C的形态和数量有着一定的影响。随着奥氏体化时间的延长,Fe3C数量降低,形态愈趋于断网状。在960℃奥氏体化3h并淬火的条件下,复合材料主要由弥散分布的VC颗粒与马氏体组成,其硬度HRC为62,冲击韧度为7.9J/cm2。     

热处理对Al-Zn-Sn-Ga合金组织及电化学性能的影响

针对Al-7Zn-0.1Sn-0.015Ga(质量分数,%)牺牲阳极的腐蚀均匀性有待进一步提高的问题,采用扫描电镜(SEM)、恒电流极化、动电位极化等方法,研究了退火和固溶处理对其微观组织、电流效率和腐蚀形貌等的影响。结果显示:热处理工艺可减小合金元素的偏析程度,改善合金组织的不均匀性;退火处理使合金的电位正移,自腐蚀电流密度和析氢腐蚀速率升高,且电流效率大大降低,溶解形貌虽有改善但仍不均匀;固溶处理可降低该合金的电位,抑制析氢腐蚀,电流效率虽稍降低但能明显改善合金的腐蚀形貌。经固溶处理后该阳极的电流效率达94.6%,工作电位负而稳定,腐蚀形貌均匀,具有较好的综合电化学性能。     

热处理对TiCp／Fe复合材料组织和性能的影响

研究了热处理对液态等温反应合成的TiCp/Fe复合材料的组织和性能的影响，指出热处理可以使在凝固过程中产生的少量TiFe2和Fe3C等相溶解消失，并得到一定数量的细小的二次TiC增强相。热处理过程能完全改变复合材料的基体组织，通过不同的热处理工艺可以获得具有不同基体组织的复合材料，合金元素钼可有助于基体组织的调整，热处理过程对复合材料的性能也有较大的影响，二次TiC对基体的强化作用使复合材料的抗拉强度上升和冲击值下降。     

Synthesis of LiFePO4/C composite electrode with enhanced electrochemical performance

1 INTRODUCTION The ever-growing demand for portable batter- ies with high energy density is exerting pressure for the development of advancedlithium-ion batter- ies . Commercial Li-ion batteries rely on the appli- cation of one of the well-known lithiuminsertion hosts ,i .e . LiCoO2, Li Mn2O4and Li Ni O2. How- ever the high cost of cobalt resource ,low specific capacity of Li Mn2O4and Li Ni O2is known to be difficult to synthesize and its multi-phase reaction during electrochemical …     

共沉淀法纳米晶LiFePO4/C包覆粉末的合成研究

采用化学还原共沉淀法制备了LiFePO4前驱粉末。用葡萄糖溶液包覆LiFePO4前驱粉末,在合适的热处理温度下,葡萄糖热解获得纳米晶LiFePO4/C包覆粉末。用XRD,SEM,HRTEM对样品进行了分析。结果表明,LiFePO4前驱粉末由非晶构成,粉末细小且分散均匀。LiFePO4/C包覆粉末的晶粒尺寸为20~50nm,LiFePO4表面包覆的非晶碳层的厚度约为2nm。     

Mg2+掺杂对LiFePO4结构及电化学性能的影响

以MgAC2为掺杂源,采用固相反应法在惰性气氛下合成了掺Mg的LiFePO4正极材料,考察了Mg2 对于目标化合物物理及电化学性能的影响.采用粉末X射线衍射和扫描电镜技术对产物的结构、形貌及粒度等进行了表征,通过恒电流充放电和交流阻抗技术对其电化学性能进行了研究.结果表明:少量的Mg2 掺杂并未影响产物结构,但却有利于减小LiFePO4电荷转移过程中的阻抗,克服该过程中的动力学限制.在0.1C倍率下放电,掺杂LiFePO4与未掺杂LiFePO4的初始放电容量分别为136.9和111.8 mA·h/g,循环50次后,容量分别为135.6和83.9 mA·h/g;与未掺杂的LiFePO4相比,掺镁后的LiFePO4具有更为优良的循环性能.     

固相法制备Y3+掺杂LiFePO4/C的反应机理及其电化学性能

以Fe2O3为铁源,采用高温固相法制备了Y3+掺杂的LiFePO4/C复合材料。利用TG-DSC、XRD、SEM、恒电流充放电等手段对材料的合成反应历程、粉体颗粒形貌以及电化学性能进行了研究。结果表明:Fe3+在300～550℃间被还原为Fe2+,经过650℃煅烧后,形成晶型单一的橄榄石结构晶体。LiFe0.98Y0.02PO4/C样品在0.2 C倍率下的首次放电比容量达到了151.6 mA.h/g。     

溶胶-凝胶法制备LiFePO_4/C复合材料及其性能

为了提高LiFePO4的电化学性能,以柠檬酸为络合剂和碳源,采用溶胶-凝胶法制备LiFePO4/C复合正极材料。采用FTIR和XRD等对前驱体及产物进行表征,并测试样品的电化学性能。结果表明:经700℃烧结10h所得产物具有单一的橄榄石型晶体结构,碳含量为10.81%(质量分数)。样品在0.1C下首次放电比容量为127.1mA·h/g,在0.2C、0.5C、1C下首次放电比容量分别为106.1、83.3、70.6mA·h/g。该样品在0.1C下经过20次循环后,容量还保持为126.3mA·h/g,衰减仅为0.035%。循环伏安和交流阻抗测试表明该材料具有较好的电化学性能。     

Synthesis and electrochemical performance of LiMnPO4/C composites cathode materials

LiMnPO4/C composites were synthesized via solid-state reaction with different carbon sources:sucrose,citric acid and oxalic acid.The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM) and electrochemical performance test.The results of XRD reveal that carbon coating has no effect on the phase of LiMnPO4.The LiMnPO4/C synthesized at 600 ℃ with citric acid as carbon source shows an initial discharge capacity of 117.8 mAh·g-1 at 0.05 C rate.After 30 cycles,the capacity remains 98.2 mAh.g 1.The improved electrochemical properties of LiMnPO4/C is attributed to the decomposition of organic acid during the sintering process.     

均匀沉淀法制备LiFePO4/C及其电化学性能

以FeSO4·7H2O、H3PO4、H2O2和尿素为原料,采用均匀沉淀法制备LiFePO4的前驱体FePO4·xH2O,研究表面活性剂PEG对前驱体FePO4·xH2O形貌的影响。并将获得的FePO4·xH2O与Li2CO3及葡萄糖混合后合成LiFePO4/C。利用XRD、SEM、循环伏安测试、电化学性能测试、交流阻抗测试等手段对LiFePO4/C进行表征。结果表明:当不添加表面活性剂PEG时,FePO4·xH2O颗粒呈球形,但团聚现象严重;添加PEG后,颗粒较分散,形貌为多面体,合成的LiFePO4/C在0.1C时的首次放电比容量为151.0 mA·h/g,倍率性能好,振实密度达1.44 g/cm3。     

热处理对CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料力学性能的影响

以CaSO4晶须为添加剂制备了CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料,并研究了热处理对复合材料力学性能和断口形貌的影响。结果表明:添加5%改性CaSO4晶须可大幅度提高PP-R树脂的力学性能,相应复合材料的拉伸强度由未改性前的22.1MPa上升到32.2MPa,断裂伸长率由未改性前的45%上升到122%;热处理可消除复合材料内部热应力,促进结晶的完善,有效改善CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料的拉伸性能及弯曲性能,最佳热处理温度为120～140℃,最佳时间为40～45min,在此条件下,复合材料的拉伸强度及弯曲强度最大增幅分别可达6.2%和14.5%。     

热处理对Al-Zn-In-Mg-Ti合金组织与电化学性能的影响

通过对Al-5Zn-0.03In-1Mg-0.07Ti牺牲阳极进行510℃固溶和退火处理,比较该阳极在铸态、固溶及退火态下的组织、电化学性能及腐蚀形貌.结果表明:固溶处理减少了该合金的偏析相,提高了电流效率及实际电容量,腐蚀均匀性有所改善,但工作电位不稳定;退火处理细化了该合金组织,偏析相增多,电流效率达95.9%,实际电容量达2746 A·h·kg-1,且腐蚀均匀;退火处理效果优于固溶处理,有利于该阳极的实际应用.