应用于氧化还原电池的Fe3＋/Fe2＋电解液研究

以Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）为正极电解液的氧化还原电池,用循环伏安、交流阻抗、充放电等方法研究了在硫酸体系中的电化学行为.结果显示,Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）反应是准可逆过程,当硫酸的浓度为0.50 mol/L时,峰电流最大,Fe（Ⅱ）扩散系数Dc为2.276×10-6 cm2/s;在0.37 V下的电化学极化阻抗为2.238 Ω/cm2;与锌溶液组成电池,在20 mA/cm2进行循环充放电,充电电压在1.65 ～1.72 V,放电电压在1.11～1.25 V,电流效率为80％～97％,电压效率为65％ ～75％,能持续稳定循环110次.     

Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)复合掺杂非晶态Ni(OH)_2的电极材料及性能

采用快速冷冻沉淀法首次成功制备出Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)复合掺杂非晶态Ni(OH)2粉体材料。通过XRD、SAED、SEM、IR、Raman光谱及DSC-TG等对样品粉体的结构形态进行表征和分析,同时将样品合成电极材料并组装成MH/Ni模拟电池进行电化学性能测试,结果表明,样品材料内部结构缺陷多、无序性强、材料微粒大小比较均匀,并具有较好的分散性,结合水含量较多。将复合掺杂Fe(Ⅲ)5%和Al(Ⅲ)8%的样品材料制备镍正极并组装成MH/Ni模拟电池,在以80 mA·g-1恒流充电5.5 h,40 mA·g-1恒流放电,终止电压1.0 V的充放电制度下,进行充放电性能、比容量及其循环性能等电化学性能的测试,放电平台平稳,工作电压高达1.30 V,放电比容量达到357.6 mAh·g-1,且在电极过程中材料的稳定性增强、电化学阻抗较小,循环可逆性较好。     

Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)复合掺杂非晶态Ni(OH)2的电极材料及性能

采用快速冷冻沉淀法首次成功制备出Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)复合掺杂非晶态Ni(OH)₂粉体材料。通过XRD、SAED、SEM、IR、Raman光谱及DSC-TG等对样品粉体的结构形态进行表征和分析,同时将样品合成电极材料并组装成MH/Ni模拟电池进行电化学性能测试,结果表明,样品材料内部结构缺陷多、无序性强、材料微粒大小比较均匀,并具有较好的分散性,结合水含量较多。将复合掺杂Fe(Ⅲ) 5%和Al(Ⅲ) 8%的样品材料制备镍正极并组装成MH/Ni模拟电池,在以80 mA·g^-1恒流充电5.5 h,40 mA·g^-1恒流放电,终止电压1.0 V的充放电制度下,进行充放电性能、比容量及其循环性能等电化学性能的测试,放电平台平稳,工作电压高达1.30 V,放电比容量达到357.6 mAh·g^-1,且在电极过程中材料的稳定性增强、电化学阻抗较小,循环可逆性较好。     

Electrode material and performance of amorphous Ni(OH)2 codoped by Fe(Ⅲ) and Al(Ⅲ)

采用快速冷冻沉淀法首次成功制备出Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)复合掺杂非晶态Ni(OH)₂粉体材料。通过XRD、SAED、SEM、IR、Raman光谱及DSC-TG等对样品粉体的结构形态进行表征和分析,同时将样品合成电极材料并组装成MH/Ni模拟电池进行电化学性能测试,结果表明,样品材料内部结构缺陷多、无序性强、材料微粒大小比较均匀,并具有较好的分散性,结合水含量较多。将复合掺杂Fe(Ⅲ) 5%和Al(Ⅲ) 8%的样品材料制备镍正极并组装成MH/Ni模拟电池,在以80 mA·g^-1恒流充电5.5 h,40 mA·g^-1恒流放电,终止电压1.0 V的充放电制度下,进行充放电性能、比容量及其循环性能等电化学性能的测试,放电平台平稳,工作电压高达1.30 V,放电比容量达到357.6 mAh·g^-1,且在电极过程中材料的稳定性增强、电化学阻抗较小,循环可逆性较好。     

稀土La(Ⅲ)掺杂非晶态氢氧化镍的电化学性能

采用微乳液快速冷冻沉淀法制备出稀土La(Ⅲ)掺杂非晶态Ni(OH)2粉体材料,对样品粉体的微结构及形态进行了表征分析,同时将样品作为活性物质合成电极材料,组装成碱性MH-Ni模拟电池,测试其电化学性能。结果表明,掺杂6%La(Ⅲ)样品材料微结构无序性强,质子缺陷较多。将所制备的样品在80 mA/g恒电流充电5.5 h,40 mA/g恒电流放电,终止电压为1.0 V的充放电制度下,其放电平台达到1.256 V,放电比容量为317.1 mAh/g,充放电循环30次放电比容量衰减仅为3.943%,具有较好的电化学稳定性和循环可逆性。     

改进固相法合成LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)O_2正极材料及性能研究

采用固相法制备正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)/透射电镜(TEM)分析材料的结构和形貌特征,用LAND电池测试系统测试材料的电化学性能(充放电容量和循环性能等)。以LiOH.H2O,H2C2O4.2H2O,Ni(AC)2.4H2O,Co(AC)2.4H2O和Mn(AC)2.4H2O为原料,采用固相法在不同煅烧温度和煅烧时间下制备的层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有典型的α-NaFeO2型层状结构特征,晶型结构完整。电化学性能测试结果表明,在850℃下保温15 h合成的正极材料电化学性能最优,在电流密度为120 mA/g、充放电电压在2.75~4.5 V时,经30次循环后放电比容量为163.5 mA.h/g,容量保持率为94%;50次循环后为157.2 mA.h/g,容量保持率为90.8%。     

全钒液流电池阴极电解液稳定性

在钒硫酸溶液中加入添加剂,对钒电池阴极电解液的稳定性进行了研究。利用循环伏安法和交流阻抗法分别对含1%的草酸、草酸铵、乙二胺四乙酸、葡萄糖、D-果糖、α-乳糖的V（Ⅲ）硫酸溶液进行了分析测试。实验结果表明：添加上述添加剂后,溶液中V（Ⅲ）的溶解度和稳定性有所提高,羧酸类化合物比羟基类化合物的效果更加明显,更适合作为阴极电解液的添加剂。当采用1%草酸的1.8 mol· L^-1 V（Ⅲ）硫酸溶液作为阴极电解液和2 mol·L^-1 VOSO₄硫酸溶液作为阳极电解液组装钒电池时,电池的充放电性能表明此时钒硫酸溶液具有较高的单位体积电容量。     

高温固相法合成Li_4Ti_5O_(12)及其电化学性能研究

以锐钛矿TiO_2和Li_2CO_3为原料,无水乙醇作为分散剂,采用高温固相法合成锂离子电池负极材料钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒流充放电和电化学阻抗等方法对不同条件合成的材料结构、形貌及电化学性能进行表征。结果表明:最佳条件为煅烧温度750℃,煅烧时间16 h,可以制备出性能良好的纯相Li_4Ti_5O_(12)材料。在电压区间1~2.5 V范围内进行充放电,在0.5 C下,首次放电比容量为153.44 mAh/g,循环50次后,容量保持率为95.43%。在5 C大倍率下,放电比容量仍保持在108.64 mAh/g,材料表现出良好的循环性能和倍率性能。     

CoNiO_(2)/Ti_(3)C_(2)Tx复合材料的制备及其电化学性能EI北大核心CSCD

采用共沉淀方法并结合热处理技术制备了CoNi O_(2)/Ti_(3)C_(2)Tx复合材料。使用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、氮气吸脱附测试、循环伏安法、恒流充放电法和电化学阻抗测试对所制备样品进行表征。结果表明:CoNiO_(2)/Ti_(3)C_(2)Tx质量比为30:1的复合材料具有最佳的电化学性能,在1 A/g的电流密度下具有389 F/g的比电容,约为Ti_(3)C_(2)Tx比电容的6倍;当电流密度为20 A/g时,其比电容为309 F/g;在电流密度为10 A/g时,经过1500次充放电循环后,电容保持率为82%。     

锂离子电池用增强型凝胶聚合物电解质

用相转移法制备无纺布增强型聚偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物电解质,用扫描电子显微镜和循环伏安对所制聚合物膜性能进行表征,用充放电实验和交流阻抗测试聚合物电池的电化学性质。结果表明：无纺布增强后的聚合物电解质电化学稳定窗口超过5.0 V,室温离子电导率达到2.3 mS/cm,机械强度大幅度提高,以此制备的聚合物电池阻抗降低,充放电时界面阻抗稳定,循环性能得以提高。     

Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能的影响

为了能够利用冶金行业中的大量含铁固体废弃物制备高附加值的微晶玻璃,采用差热分析法(DTA)研究了Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能影响。研究结果显示,Fe2+可以降低微晶玻璃的热处理温度,但是少量的Fe3+则会使热处理温度升高。同时计算了不同含量的Fe3+和Fe2+玻璃料的析晶动力学参数K(Tp)。分析结果表明,Fe2+对该配方下的微晶玻璃的析晶能力影响较小,当其含量为0～7.5%时Fe3+对析晶能力影响也较小;当Fe3+含量高于7.5%时其能够显著提高玻璃的析晶能力,但对于采用烧结法制备微晶玻璃工艺,析晶能力太强不利于微晶玻璃的烧结。因此固体废弃物中的铁含量较高时,其以Fe2+的形式存在时较为有利。综合微晶玻璃的力学性能,在该配方体系中Fe2+和Fe3+含量应分别不高于4.5%和3.0%。     

玻璃中Fe2+和Fe3+测试方法的Tobit模型估计

快速准确地测定浮法玻璃中Fe^2＋和Fe^3＋的含量对生产过程中气泡缺陷的控制、稳定生产、提高质量、减少损失具有十分重要的意义。研究发现，利用Fe^2＋和Fe^3＋离子对不同波长光的吸收特性可以建立快速测定Fe^2＋和Fe^3＋含量的方法，并采用Tobit模型进行回归分析标准曲线，很好地解决了在低Fe含量的高质量超白及超薄浮法玻璃生产过程中使用最小二乘法回归标准曲线造成较大误差的问题，满足了生产需要。     

Fe0/Fe2+去除硫酸根的产物特性及反应机理

在不同的供氧条件下,开展了利用Fe~0/Fe~(2+)复合体系去除硫酸根的实验研究,对反应产物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱分析(XPS)表征,并剖析了其作用机理。结果表明:供氧条件对硫酸根的去除效果由好到差的顺序依次为:限制供氧好氧厌氧,硫酸根的去除率分别为(93.4±1.3)%、(67.1±3.2)%和(18.8±2.8)%。经表征确定限制供氧条件下产生的墨绿色絮体为硫酸盐绿锈,而好氧条件下的最终产物主要为纤铁矿。限制供氧条件下Fe~0/Fe~(2+)复合体系制备硫酸盐绿锈去除硫酸根实质是传统氧化法和共沉淀法制备硫酸盐绿锈的结合,克服了传统方法的缺点,具有操作简便,成本低廉的特点。     

伏安极谱法测定正极材料磷酸亚铁锂中Fe^2＋和Fe^3＋

文章用伏安极谱法对电极材料磷酸亚铁锂中的Fe^2＋和Fe^3＋进行了测定,结果表明,该法能同时准确、稳定测定Fe的不同价态离子浓度,是一个可以推广的方法。     

锅炉化学清洗中Fe~(3+)的腐蚀控制研究

为了研究SA-213此类材料受到不同Fe~(3+)质量浓度的影响而造成的腐蚀程度,并进一步研究Fe~(3+)受到清洗工作影响的实际情况,就需要在静态的环境下制定试验溶液—甲酸+羟基乙酸(复合有机酸)锅炉清洗液。但需要注意的是,此溶液的配置必须是在使用腐蚀失重法和电化学法的基础上。笔者根据多方面的研究调查得出,金属材质的锅炉或受到Fe~(3+)的严重腐蚀,并且腐蚀的面积会随着金属含量的增加而不断扩散;为了控制不断增长的Fe~(3+)速率,按照相关要求将一定比例的还原剂放入了试验中,并采取了系统隔绝空气的措施,使得剩余酸的浓度得以保持在标准范围,对Fe~(2+)的转换起到了控制作用。     

Fe~(++)/Fe~(+++)掺杂明胶的感光性能研究

Fe~(+)/Fe~(+++)掺杂明胶作为二成熟用胶,对于实验碘溴化银乳剂的感光性能产生不同的影响。明胶中Fe~(+++)的存在对于照相乳剂产生较强减感作用,而且随Fe~(+++)的含量增加这种作用愈明显;而明胶中Fe~(++)仅当其含量较高时,才显示出对明胶的减感作用,但其影响程度小于Fe~(+++)。吸收光谱研究表明:Fe~(++)的这种减感作用可能来自化学成熟过程中部分Fe~(++)被氧化成了Fe~(+++)所致。     

新型除氟载铁(Fe~(3+))螯合絮凝剂的制备研究

以聚丙烯酰胺絮凝剂为原料,利用铁盐对氟离子的还原作用,将絮凝剂载铁改性得到载铁螯合絮凝剂,该改性絮凝剂能达到从水中除去F^-的目的。通过改变改性实验中絮凝剂的用量、铁离子的浓度、pH值、反应温度、反应时间来确定除氟剂的最佳制备参数,用等温吸附模型描述对其除氟过程进行拟合,并探究干扰离子对载铁絮凝剂除氟效果的影响。实验表明,改性实验的最佳反应条件为4 mL亚氨基二乙酸接枝聚丙烯酰胺絮凝剂,0.013 mol/L三氯化铁溶液,pH值为2.1,在35℃下反应50 min,除氟率可达97%,除氟过程可用Freundlich等温吸附模型描述。Na_2SO_4对除氟效果影响严重,KCl和CaCl_2次之,用改性载铁絮凝剂除氟时,要先除去干扰离子,避免减弱除氟效果。方法不会在水中引入其他离子、成本低、操作易、除氟效果好、可用于大规模含氟水处理。     

Fe^3＋／HZSM-5分子筛催化合成乙酸乙酯

以固体超强酸Fe^3 ／HZSM-5为催化剂，以乙醇和乙酸为原料合成乙酸乙酯。考察了催化剂用量、酸醇比、反应温度及反应时间对酯化率的影响。结果表明，催化剂用量为(重量)反应液重的5％，酸醇比为2．5：1，反应温度为110-130℃，反应时间为3h．酯收率为93％．     

Fe3+含量对聚氯乙烯性能的影响

通过聚氯乙烯的小试聚合试验,研究了聚合体系中Fe3 含量对聚氯乙烯性能和聚氯乙烯硬质透明片材光学性能的影响,通过测定聚氯乙烯树脂中双键的含量分析了其原因.     

铁离子杂质对过硫酸钠结晶过程的影响

研究了铁离子杂质对过硫酸钠结晶过程的影响。铁离子杂质的存在使过硫酸钠溶液介稳区变宽 ,晶体生长速率减慢。并得到过硫酸钠溶液的介稳区宽度、晶体生长速率与铁离子浓度之间的定量关系为△θmax=- 0 0 8c2 +0 0 7c +5 6 1,G =0 .6 2 1c2 - 5 5 73c +2 0 2 2 1。