Ni-Sn-Cu合金负极材料的制备与研究

用化学还原—共沉积法制备了Ni-Sn-Cu合金材料,采用XRD和SEM对材料的结构和形貌进行表征。根据充放电曲线和微分容量曲线,探讨了嵌/脱锂行为。研究表明:Ni-Sn-Cu合金材料呈无定形态结构;合金电极首次放电容量为1918mAh.g-1,充电容量为666mAh.g-1,循环20次后,可逆容量仍然有302mAh.g-1,库仑循环效率稳定在94%。     

三维有序大孔Ni-Co-Mn过渡金属氧化物锂离子电池负极材料制备及电化学性能

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为胶晶模板,溶胶凝胶法辅助制备出三维有序大孔Ni-Co-Mn混合金属氧化物作为锂离子电池负极材料.与相同组份的纳米颗粒相比,三维有序大孔材料具有大幅度提高的电化学性能.三维有序大孔材料具有高达1530 mAh·g-1的可逆容量,在1000 mA·g-1的电流密度下纳米颗粒材料的放电比容量仅为328 mAh·g-1,而多孔材料的放电比容量为876 mAh·g-1,比纳米颗粒材料提高了1.7倍;在100 mA·g-1电流密度下循环100圈之后多孔材料的容量保持率几乎接近100％,而纳米颗粒材料仅为42％.这些结果表明,三维有序大孔结构Ni-Co-Mn混合金属氧化物具有较高的容量和优异的循环性能.     

纳米Fe2O3的制备及其电化学性能研究

以FeCl3.6H2O为原料,通过先水解,后在空气中煅烧制备了粒径约100 nm的Fe2O3负极材料,并研究其电化学性能。此工艺简单,所得材料的放电比容量高,循环性能优异。在50 mAg-1电流密度下,首次放电比容量为1667.0 mAh g-1,第二次放电比容量为1161.0mAh g-(1占首次的70%),循环50次后,仍保持459.7 mAh g-1的放电比容量。     

无定型MnO2的合成及其电化学性质研究

在乙醇介质中用恒沸回流法合成纳米颗粒的无定型二氧化锰。无定型二氧化锰首次放电容量为208 mAh.g-1,第五次循环的放电容量为首次的80.6%,即167.6 mAh.g-1。结果表明,无定型二氧化锰具有较好的脱嵌锂性能。     

酸度对水热法合成介孔纳米TiO2的结构及电化学性能的影响

以Ti(SO4)2和十六烷基三甲基溴化铵为原料,采用水热法在不同酸度下制备了具有介孔结构的纳米TiO2。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2脱附吸附测试及充放电性能测试研究了溶液的酸度对介孔TiO2纳米粒子的结构及电化学性能的影响。研究结果表明,与pH 0.45和1.02相比,pH 0.80时合成的纳米TiO2的比表面积更大,电化学性能更好,首次放电比容量为240.7 mAh.g-1,100次循环后其放电比容量为122.6 mAh.g-1。     

离子液体热合成法制备钒酸铁材料及其电化学性能研究

以离子液体溴化-1-丁基-3-甲基咪唑酸盐[Bmim]Br作为反应溶剂和模板剂,采用离子液体热合成法获得前驱体FeVO4·1.1H2O纳米棒,通过焙烧和后处理成功地合成了FeVO4纳米微球,并将其用于锂离子电池负极材料。通过XRD、XPS、BET等表征技术研究制备样品的结构和形态。FeVO4电极在高电流密度下表现出优异的循环性能和电化学性能,其在100 mA g-1下具有1471.58 mAh g-1的初始放电容量,并且在300 mA g-1下100次循环后保持了783 mAh g-1的比容量。该优异的电化学性能可能归因于电极材料的纳米级尺寸和独特的球形状态。     

羧甲基纤维素包覆天然石墨性能的研究

本实验研究了羧甲基纤维素(CMC)包覆对天然石墨电化学性能的影响。通过XRD、恒电流充放电测试手段研究了不同包覆量对该复合材料结构和电化学性能的影响。结果表明:羧甲基纤维素裂解炭对天然石墨有较好的包覆作用,并且能够有效的阻止石墨在充放电过程中发生层状剥落现象,从而有效的提高复合炭材料的循环稳定性,其中5%树脂包覆量的复合材料在循环50次之后可逆容量是310.9 mAh.g-1,比天然石墨高50 mAh.g-1,并保持了首次可逆容量的97.1%。     

锂离子电池碱式硫酸铁正极材料的合成及其性能

以FeSO4·7H2O为原料,通过两步热处理合成碱式硫酸铁样品,考察其作为锂离子电池正极材料的电化学性能。实验结果表明,所合成的FeOHSO4样品为具有单斜结构的纯晶相材料,该材料的首次放电容量达135 mAh·g-1,平均电压平台为3.2 V,50次循环后,放电容量衰减为73 mAh·g-1。该材料合成工艺简单,成本低廉,显示了良好的工业应用前景。     

固液结合法制备LiFePO4正极材料及其性能研究

采用固液结合法制备了LiFePO4正极材料。首先以共沉淀法制得了FePO4前驱体,再以葡萄糖作为碳源通过固相碳还原法制得目标产物LiFePO4。运用XRD和SEM对材料进行物理表征,恒流充放电和循环伏安测试对材料的电化学性能进行分析。结果表明,以固液结合法制备的材料结构单一,颗粒微细,粒径分布均匀,振实密度约为1.40g·cm-3,在室温0.1C下材料的放电比容量为156.8mAh·g-1,1.0C下放电比容量为126.2mAh·g-1,样品在1.0C下经过20次循环后,容量为120.4mAh·g-1,其容量保持率为95.4%。该法制备的材料既实现了液相法制备材料形貌可控的优点,又具备了碳还原与碳包覆同时作用的特点,材料的形貌,振实密度,和电化学性能均得到显著改善。     

0.7Li2MnO3-0.3LiNi1/2Mn1/2O2的共沉淀制备及电化学性能

本文通过共沉淀法合成了0.7Li2MnO3-0.3LiNi1/2Mn1/2O2这种正极材料,并对这种材料的结构、相组成和微观形貌进行了表征,并且进行了电化学性能测试。结果表明这种电极材料在循环测试中比容量能达到100mAh.g-1,后续循环稳定性较好。     

纳米Sn／SnO2／石墨复合材料作为锂离子电池负极材料的研究

以氯化锡、氨水和无水乙醇为原料,采用溶胶一凝胶法制备纳米SnO2粉末,并与石墨、葡萄糖共热制备Sn／SnO2／石墨复合材料。用X射线衍射分析、透射电镜和电化学测试对材料进行了表征。采用该方法制备出的Sn／SnO2／石墨复合材料可逆容量可达680mA·h·g^-1,经过20次循环后容量基本稳定在380mA·h·g^-1。     

NiO纳米电池材料的制备及电化学性能研究

在200℃下用溶剂热的方式将醋酸镍热分解,引入PVP活性剂,得到由3～5nm厚的薄片组成的直径约为100nm NiO中空球,通过改变PVP的数量,完成了NiO组装线表面积从约70m2.g-1到约200m2.g-1的调整,对比实验表明NiO组装球表面积对其放电容量有显著的影响,电化学测试NiO中空球具有823mA’h/g的放电容量,而且这些中空球也显示慢的容量衰退速度。     

酚醛树脂基活性炭的制备及双电层电容特性

以热固性酚醛树脂为原料,采用CO2物理活化法制备双电层电容器用高比表面积活性炭。由氮气吸附法测定活性炭的比表面积和孔结构,采用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电考察其在30％KOH水溶液中的电容特性。结果表明,随着活化温度的升高,所得活性炭收率下降,比表面积、总孔孔容和质量比电容不断增加;具有高比表面积和宽孔径分布的试样APF953,具有最高的质量比电容值,电流密度由50mA·g^-1提高到500mA·g^-1时,其放电比电容由183．36F·g^-1降低到175．68F·g^-1,容量保持率达到96％,显示出良好的电容特性。     

一维纳米结构SnO2的制备及其电化学性能研究

用SnCl4·5H2O、水合肼为原料,采用水热法制备一维纳米结构SnO2。X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）结果表明：制备的一维纳米结构的SnO2为四方相结构,其直径为0．5—2．5μm,长度约几百微米。恒电流充放电测试结果显示：在电流密度为160mAhg^-1（0．2C）时,该SnO2材料的首次放电容量为1780mAhg^-1,第二十周期放电容量保持到468mAhg^-1;从第三周期开始,库仑效率均保持在90％以上。以上结果表明这种材料具有较高的储锂容量和较好的可逆性能,是一种有前景的锂离子电池负极材料。     

介-微孔ZSM-5分子筛的原位合成

在ZSM-5合成过程中引入高分子量三嵌段共聚物P123,原位合成介-微孔ZSM-5分子筛,采用XRD、IR、BET和TEM对材料进行表征。结果表明,合成材料的主体结构为ZSM-5分子筛,比表面积为372 m²·g^-1,孔体积为0.226 mL·g^-1,其中,介孔比表面积为44 m²·g^-1,介孔孔体积为0.068 mL·g^-1,为介-微孔分子筛的合成开发了一条全新的技术路线。     

活化温度对酚醛基活性炭纤维的孔结构和电化学性能的影响

从酚醛纤维出发,经过炭化和KOH活化制备了酚醛基活性炭纤维（PACF）,并对不同温度下活化样品的比表面积、孔结构以及所制备的双电层电容器（EDLC）的电化学性能之间的关系进行了探讨。氮气（77K）吸附法测定PACF活性炭纤维的孔结构和比表面积;采用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电等测试对超级电容器的电化学性能进行了测试。结果表明：900℃是KOH活化酚醛纤维制备用于EDLC电极材料的最佳活化温度,该温度下活化样品具有最佳的循环性,稳定性和较小的内阻,比表面积为2311m^2·g^-1和比电容264．IF·g^-1（充放电电流为1000mA·g^-1）。PACF系列样品均呈现出典型的微孔炭的特征,不同活化温度下制备的PACF,虽然表现出不同的比表面积和比电容,但是其整体孔径分布范围基本相同,都在0.5nm～3．0nm之间。随活化温度的升高,样品的电容性能和功率特性越来越好,内阻也随活化温度的升高而降低。     

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。     

氢化物发生—原子吸收分光光度测锡的方法研究

文章研究了氢化物发生—原子吸收分光光度法测定矿样中锡的方法,通过单因素实验分别选择了原子吸收分光光度计的最佳灯电流、燃烧器高度、狭缝宽度和燃气流量;氢化物发生测定锡时,溶液最佳盐酸浓度为0.5%,载液最佳酸度0.5 mol·L-1盐酸,NaBH4最佳浓度为1.5%。分别考察了共存元素Fe、Cu、Ni、Mn、Sb、Pb对锡测定的影响,方法测定线性范围30~80 ng·mL-1,线性相关系数r=0.999 x,检出限为1.02 ng·mL-1,加标回收率为95.93%~98.76%,测定矿样相对标准偏差为0.40%。研究表明,该方法检出限低、精密度好、准确度高、干扰少,适合矿样中微量锡的测定。     

锂离子电池LiNi_xFe_(1-x)PO_4正极材料的制备及其电化学性能

本文以蔗糖为碳源,采用固相法合成了锂离子电池LiNixFe1-xPO4(x=0、0.05、0.1、0.2和0.3)正极材料,通过XRD和SEM等表征所合成的产物为多孔炭和LiFePO4相以恒电流充放电和电化学阻抗谱研究了材料的电化学性能,结果LiNi0.1Fe0.9PO4的性能最佳,其粒径大小在500～1000nm左右,在2C的充放电条件下,其放电比容量为70.3mAh·g-1,15次循环后容量保持率达90%。     

锂离子电池正极材料LiCo1／3Mn1／3Ni1／3O2的制备与性能研究

采用机械活化-高温固相法制备了锂离子电池正极材料LiCo1／3Mn1／3Ni1／3O2研究球磨方式与n（Li）／n（M）对合成产物结构与性能的影响。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和电化学性能测试对所得样品的结构、形貌及电化学性能进行了表征。研究结果表明,优化试验条件下制备得到的材料具有良好的循环性能,在电压范围2．7～4．2V内,充放电的电流值为20mA／g时,初始放电比容量为160mA·h／g,30次循环后容量保持率为96．98％。