MgNi-NiB合金的制备与性能研究

为了改善MgNi合金的电化学性能,采用机械合金化法合成了NiB粉末,并将其与MgNi非晶态合金进行复合;对复合产物的充放电性能进行了研究,发现复合改善了合金的循环稳定性.NiB的复合比例采用10%为最优.     

AgNWs@SiO2/PI复合薄膜制备及性能研究

为了提高聚酰亚胺薄膜热导率的同时维持绝缘性,采用SiO2对AgNWs进行表面绝缘包覆获得AgNWs@SiO2核壳结构,首先通过静电纺丝技术将AgNWs@SiO2分散在聚酰胺酸(PAA)电纺纤维内部,规划导热路径,同时改善AgNWs@SiO2在PI基体中的分散性,再用含AgNWs@SiO2的PAA胶液浸渍PAA电纺膜,热亚胺化后得到E-AgNWs@SiO2/PI复合薄膜.研究其填料改性和含量对复合薄膜导热性能和绝缘性能的影响.结果表明:当填料质量分数为25％时,E-AgNWs/PI和E-AgNWs@SiO2/PI复合薄膜的热导率分别为2.92 W/(m·K)和2.80 W/(m·K),分别是纯PI薄膜的14.6倍和14倍.E-AgNWs@SiO2/PI复合薄膜的介电常数降低至5以下,并且介质损耗因数维持在0.015以下,体积电阻率提升至1.79×1013Ω·m.     

有机镁/THF电解液中镁电化学沉积的研究

制备了3种有机镁Mg-Al-R-Cl(F)络合物THF电解质溶液,研究了电解液中镁在不同金属基质(银、铜、镍及不锈钢)上的沉积与溶出。利用循环伏安(CV)及扣式电池的充放电测试,比较了几种电解液中镁在不同金属基质上的电沉积性能。结合X-射线衍射(XRD)对金属基质上的沉积镁进行了相组成分析。结果表明,三种电解液中不同金属基质上都可以实现镁的电化学沉积与溶出,其中,MgBu2-AlF3/THF电解液中的沉积过电位为最小,Mg(AlCl2EtBu)2/THF电解液阳极分解电位最高;而3种电解液中均以基质银上镁沉积-溶出的效果最佳,过电位小,循环效率最高。银-镁合金(α'-Ag3Mg)的生成促进了镁在银基质上的沉积。在铜、镍及不锈钢基质上,没有相应合金相生成,因此导致不同的电化学行为。     

管式SO-DCFC的制备及特性研究

固体氧化物直接碳燃料电池(SO-DCFC)因其燃料适应性广、能量转化效率高、污染物排放低等优势,被认为是一种具有广泛应用前景的发电装置。以8%氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为电解质,通过提拉YSZ浆料制备了一种管式SO-DCFC,分析了浆料配比对SO-DCFC性能的影响,并利用X射线衍射、扫描电镜分析SO-DCFC的微观结构。利用脱灰半焦作为SO-DCFC的燃料,分析了电池的电化学特性。结果表明该SO-DCFC在850℃时开路电压达到0.8V左右,最大功率密度达到22 mW/cm2,最大电流密度达到137 mA/cm²。     

银镁镍带料生产工艺代替板料生产工艺的应用研究

密封继电器长期以来一直采用动、静簧片与动、静触点一体化的结构设计,并经过老一代继电器科技工作者的不懈努力,很好地解决了满足一体化设计要求的原材料,但生产成本较高的问题却一直没有得到很好的解决。文章就解决降低成本的生产工艺研究与应用工作进行了较为详细的叙述和论证,以便这项新的生产工艺能得到更为广泛的推广应用。     

海水电池Mg-Er-Zr合金阳极的电化学行为研究

采用析氢实验、动电位极化、交流阻抗法和恒流放电等测试方法研究了Mg-Er-Zr镁合金在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,并与已经广泛应用的AZ31镁合金进行了性能对比。腐蚀实验的结果表明:Mg-Er-Zr镁合金与AZ31镁合金的自腐蚀速率和电流效率相接近,但Mg-Er-Zr合金的开路电位明显小于AZ31镁合金。恒流放电测试的结果显示,同AZ31合金相比,Mg-Er-Zr镁合金放电时的电极电位更负,放电活性更好,具有良好的应用前景。     

镁电池正极材料V2O5微球的制备及电化学性能

利用水热法合成了具有多级结构的V_2O_5,通过调节溶液p H值,探究了材料微观形貌的变化,并将材料制成极片,以纯镁为负极,0.25 mol/L Mg(AlCl2EtBu)2为电解液组装成镁离子电池进行测试。在不加酸的情况下,生成的V_2O_5样品是由纳米棒自组装微球堆积而成的,但其电化学性能较差,在50 mA/g的电流密度下首圈放电比容量只有102.8mAh/g,经过30次循环后仅能保持在69.5 mAh/g。而在酸性条件下(pH=2或3),制得的V_2O_5样品均呈现薄纳米片自组装形成的花状微球。在pH=3时,制得的V_2O_5首圈放电比容量可提高到113.7 mAh/g,经过30次循环后仍保持在79.7mAh/g。这些电化学性能的提升,得益于在酸性条件下,生成的V_2O_5具备更高的比表面积和更为疏松多孔的结构。     

加热喷雾法制备DMFC扩散层的性能研究

采用加热喷雾制备扩散层的新方法,制备出性能优良的膜电极,并组装成单电池进行测试,对电池温度和空气流量两个电池运行参数进行研究。结果表明:加热喷雾法制备膜电极具有良好扩散层结构,获得了优良的电池性能;在电池温度为55℃、输出电压为0.271V时,电池输出电流密度和功率密度分别达到了206.2mA/cm2和55.88mW/cm2。同时实验还表明,空气最佳流量为670mL/min,电池温度的提高有利于电池反应的动力学,进而大幅度提高电池性能。     

固相烧结法制备Sn-Co合金及储锂性能研究

以金属Sn、Co粉末为原料,采用固相烧结法制备了三种Sn-Co合金,即CoSn2,CoSn和Co3Sn2,考察了原料配比对合金形貌、结构和可逆储锂性能的影响。XRD分析表明,按照目标产物配比可分别获得单相CoSn2,CoSn和Co3Sn2合金。SEM观察表明,原料配比对形貌和粒度有着显著的影响。Sn与Co配比为1∶1时,CoSn颗粒较小且结构疏松,约为3～12μm,Sn含量过大导致颗粒长大,而过小导致结构致密。电性能分析表明,CoSn2晶胞中具有锂离子嵌入和脱出的通道,表现出较高的首次放电比容量和充放电效率,分别为413mAh/g、68.2%。而CoSn和Co3Sn2晶胞中Sn被大量Co原子"遮蔽",表现出较低的电化学活性。但正是由于Co的存在,有利于稳定合金的结构,经过25次循环后Co3Sn2容量保持率为85.5%。     

硅片直接键合技术的研究

对硅片直接键合技术作了详细的研究；探明了合适的工艺条件，其结果键合的样品界面致密，成品率较高。     

银镁合金法制备电池用活性银粉的研究

通过银镁合金法制备了银锌电池用活性银粉。采用正交试验讨论了熔炼方式,烧结氧化工艺和酸化工艺对银粉活性、堆密度和流动性的影响,并详细探讨了合金镁含量对银粉活性的影响。结果表明:使用真空感应熔炼炉熔炼银镁合金,氧化温度600～660℃,氧化期间搅拌4次,酸化后静放24h,所制备的银粉性能最好。以镁含量为22%的合金作为原材料,银粉的活性最高。循环伏安测试结果表明其具有更好的充放电性能。用上述银粉辊压成电极装配的电池,其性能优于传统工艺的电池。     

CoSb合金的制备及其电化学性能

以柠檬酸钠为络合剂、NaBH4为还原剂,将Co(Ⅱ)和Sb(Ⅲ)盐在水溶液中共还原后再经过190℃热处理制得CoSb合金.X射线衍射和扫描电镜的测试结果表明:所得合金六方晶系,颗粒大小在100～200 nm之间.对比考察了该合金在0～1.5 Ⅴ之间分别以0.2 mA/cm2和0.4 mA/cm2的电流密度恒流充放电的电化学性能.测试结果表明,该合金在0.2 mA/cm2进行恒流充放电具有良好的电化学性能,20次循环后的稳定比容量为268 mAh/g.     

海水电池用镁合金阳极材料制备与性能研究

主要研究了汞含量对材料电性能和自腐蚀的影响。采用密封熔炼的方式制备了高性能海水激活电池用阳极材料Mg-Hg-Ga合金,采用ICP、金相显微镜、恒流极化等测试方法对材料的成分、组织结构及电化学性能进行表征,采用析氢装置测试静态腐蚀速率,采用与氯化亚铜组装成电池放电对其电性能进行测试。实验结果表明,制备的材料都有良好的组织,晶粒细小均匀,成分均匀,放电电位负移,析氢低,激活快,成泥少,放电后表面腐蚀均匀,无局部穿孔。在镓质量含量为1.6%时,最佳汞含量为1.3%,激活最快为0.9 s,放电析氢量最低为0.5 m L/min·cm2。     

再生贮氢合金粉性能的研究

研究了通过化学和冶金方法使失效MH/Ni电池负极贮氢合金粉再生后的性能。结果表明:再生后的贮氢合金粉,XRD分析表明不含杂相,为CaCu5型结构;P C T测试固气吸氢量为260mAh/g;电化学测试放电容量达到300mAh/g;循环伏安测试结果说明再生合金粉吸放氢反应可逆性强。表明失效合金粉得到了有效的再生。     

碱锰电池中锌合金粉的电化学性能

采用气体雾化法制备了含In、Bi、Pb、Al、Cd的锌合金粉,通过析气法和线性动电位扫描法对其化学稳定性进行了研究。结果表明:锌合金粉在45℃含饱和ZnO和缓蚀剂HX的40%KOH溶液中的气体发生率<0 05ml/5g·3d,以此制成的LR6型电池放电性能与含汞6 5%锌粉所做LR6型电池的放电性能相当。这表明锌合金粉和缓蚀剂的共同使用,可以大大提高锌粉的稳定性,可以有效减少甚至完全消除碱锰电池中的汞。     

锂离子蓄电池铝壳合金成分对电池性能的影响

对锂离子蓄电池中电池壳的合金含量进行了研究,发现电池壳中不同的合金含量对电池性能的影响不同.对合金含量不同的三种电池,分别测定电池的鼓胀量、容量、电池内阻、放电曲线和循环寿命曲线,通过比较得出结论:在一定范围内,Cu和Mg的含量影响电池鼓胀,也进一步影响电池性能,0.14%Cu和0.26%Mg的合金含量比较合适,值得推荐.     

锡镍合金负极材料的制备及电化学性能研究

在碱性镀液中,用脉冲电镀法制得具有单斜Ni3Sn4结构的锡镍合金负极材料.采用充放电循环实验、X射线衍射光谱法(XRD)、阻抗、环境扫描电镜(SEM)等研究了影响样品电化学性能的因素.实验结果表明,由组成为45 g/L硫酸镍、75 g/L 乙二胺四乙酸二钠、40 g/L酒石酸钾钠、250 g/L焦磷酸钾和40 g/L锡酸钠的镀液制得样品表面含有孔径为200～300 nm的孔洞.在1.5～0.01 V的电压区间,以100 mA/g的电流放电时,该样品第1次循环的放电比容量为764 mAh/g,第50次循环的放电比容量为405 mAh/g.充放电的库仑效率较高.     

尖晶石相LiMg0.2Mn1．8O4的制备与性能研究

以氢氧化锂、柠檬酸以及醋酸锰、醋酸镁为原料,利用低温固相法制备了LiMn2O4及其Mg元素的掺杂产物,采用XRD、FTIR和恒流充放电测试研究了合成产物的性能。XRD测试表明,所有产物均为尖晶石相结构,Mg离子能很好地溶入尖晶石相产物的晶格之中;FTIR结果显示,经过Mg元素掺杂改性后,产物中的Mn（Ⅳ）-O和Mn（Ⅲ）-O键分别存在着蓝移和红移现象;电化学测试则表明,LiMg0.2Mn1．8O4的初始电化学容量较LiMn2O4低,但经过一定的循环次数后,电化学容量超过了LiMn2O4,且在整个循环过程中LiMg0.2Mn1．8O4的容量衰减率较小,循环性能相对于未掺杂前的产物得到了较大的提高。     

Ni-Sn-Co合金电极材料的制备及性能

采用化学还原共沉积法制备Ni-Sn和Ni-Sn-Co合金材料.用XRD和SEM分析了结构和形貌,用充放电曲线、循环伏安和交流阻抗谱研究了嵌脱锂行为.Ni-Sn合金为粒状结构,Ni-Sn-Co合金为疏松棉状多相结构.Ni-Sn-Co合金电极的100 mA/g首次充放电比容量分别为542 mAh/g和1 419 mAh/g;第20次循环的可逆比容量为365 mAh/g,库仑效率为94.3%.     

一种新型海水电池用镁负极材料的研究

通过正交实验设计出一种新的Mg合金负极材料,研究了几种添加元素对镁合金的电化学性能的影响;用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜结合能谱(SEM)和金相显微镜(EDS)分析了镁合金的相结构、表面形貌和显微组织;采用化学和电化学方法研究了镁合金的化学和电化学性能.结果表明添加合金元素的镁合金内部晶粒尺寸均匀、晶粒细小.具有明显的网状组织;作为负极材料其阳极极化小、工作电位较负且稳定、自腐蚀速度很低,腐蚀产物易剥落,适用于中、小工作电流下工作,其综合性能较AZ31和MB8商用镁合金负极材料要高很多.