球形Li_2FeSiO_4/C正极材料的制备与性能研究

以正硅酸乙酯、草酸亚铁、碳酸锂为原料采用两步沉淀工艺制备了球形Li_2FeSiO_4/C正极材料。利用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、交流阻抗分析(EIS)和恒流充放电测试方法对样品的结构、形貌和电化学性能进行了分析。结果表明:850℃下进行10 h处理的样品材料颗粒呈球形形貌,颗粒尺寸在400~600nm之间,分布较为均匀;并且在该条件下制备的样品具有较高的电导率(1.244×10-13 cm2/S),在0.1C放电下的首次充电比容量为162.2 m Ah/g,放电比容量为153.1 m Ah/g,具有较高的库仑效率(94.4%),经过50周循环后容量保持率仍为87.9%,说明该方法制备的球形Li_2FeSiO_4/C材料具有良好的电化学性能。     

纳米FeSn2金属间化合物的制备和电化学性能研究

用化学还原法和溶剂热法成功地制备了纳米FeSn2颗粒,并对各自的电化学性能进行了测试.用化学还原法制备的纳米FeSn2颗粒呈球形但团聚,颗粒的尺寸约为30～70 nm.用溶剂热法制备的纳米FeSn2颗粒呈现单分散的球状结构,其中颗粒的尺寸为80 nm,且颗粒的尺寸分布均匀.两种不同方法制备的纳米FeSn2颗粒都具有50...     

氢氧化镍材料制备的研究进展

对氢氧化镍[Ni(OH)_2]的制备方法,如液相沉淀法、均相沉淀法、水热法、氧化法、高压水解法、离子交换树脂法、微乳液法、电解法和机械化学合成法等进行叙述;阐述制备工艺对产物结构、形貌、尺寸和容量等方面的影响。进一步综述掺杂Ni(OH)_2制备工艺方法并分析添加元素对Ni(OH)_2结构、容量、电化学性能的影响;讨论制备改性Ni(OH)_2过程中p H值、CO32-对Ni(OH)_2颗粒尺寸与形貌的影响。展望纳米Ni(OH)_2和掺杂Ni(OH)_2的应用前景。     

纳米铜镍复合氧化物的制备与电化学性能

采用水热法制备了锂离子电池负极材料纳米铜镍复合氧化物粉末,并用X射线衍射对其结构进行了分析,透射电镜对其形貌进行了表征,充放电和循环性能等对其电化学性能进行了测试。结果表明,采用水热法可以制备出颗粒粒度分布较集中,尺寸为15 nm的铜镍复合氧化物;充放电过程中,从40周到50周,铜镍复合氧化物放电比容量由386mAh/g衰减到326 mAh/g,放电容量保持率较高(85%),说明纳米铜镍复合氧化物具有较高的放电容量和良好的循环性能。     

喷雾干燥-固相法制备LFVP/C正极材料

采用喷雾干燥-固相法批量制备出了球形的LFVP/C(Fe位掺杂V的LiFePO4)正极材料.通过SEM、充放电测试等对样品进行了表征;考察了喷雾干燥对产物的形貌及电化学性能的影响.SEM表明喷雾干燥-固相法制备的LFVP为中空微米级球粒,尺寸在～30 μm,颗粒表面、断面及内部分布有许多介于100nm～1 μm空隙.电...     

纳米氢氧化镍的制备及其电化学性能研究

通过控制结晶法制备了纳米氢氧化镍,采用粉末晶体衍射、扫描电镜、透射电镜和比表面积测试对纳米氢氧化镍粉末进行了表征。粉末晶体衍射分析表明晶粒的基本尺寸为7 nm。透射电镜观察单分散的纳米颗粒的尺寸约为20 nm。通过掺入纳米级导电剂进行二次造粒,制备了高导电性、高电化学活性的球形纳米晶粒Ni(OH)2。以纳米级Co-(OH)2为导电剂的样品,3 C充放电活性物质利用率达99 %,10 C充放电(放电至0.9 V)活性物质利用率为89 %。     

Cr-Fe共掺CeO2纳米颗粒的结构和铁磁性能

采用溶胶-凝胶法制备了Cr-Fe共掺CeO2(Ce0.99-xCrxFe0.01O2,x=0,0.01,0.02,0.03)纳米颗粒,对其结构及物相、形貌尺寸和磁学性能进行分析研究.XRD和Raman研究表明,Cr-Fe共掺CeO2纳米颗粒未破坏CeO2原有的立方萤石晶体结构,且样品中没有第二相出现.随着Cr掺杂浓度的增大,晶粒尺寸减小,结晶质量下降.SEM照片显示纳米颗粒呈球形,且尺寸均匀,分散性好,颗粒大小在20 nm左右.磁性测试结果表明,在磁场强度为10 kOe时,样品在低温(10 K)下的磁化强度大于室温(300 K).所有磁性测量都表现出磁滞现象,表明样品具有低温和室温铁磁性能.随着Cr掺杂量的增加,矫顽力及在磁场强度为10 kOe时的磁化强度明显提高.结合XRD和Raman研究结果,可以认为样品的铁磁性属于Cr-Fe共掺CeO2纳米颗粒的本征性能.     

纳米锡铁复合氧化物的制备与电化学性能

采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米锡铁复合氧化物粉末,并用X射线衍射(XRD)对其结构进行了分析,用透射电镜(SEM)对其形貌进行了表征,对其充放电和循环性能等电化学性能进行了测试.结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较集中,尺寸为20 nm的锡铁复合氧化物;充放电过程中从20～50周,锡铁复合氧化物放电比容量由285,6 mAh/g衰减到279.1 mAh/g,放电容量保持率较高(98％),说明纳米锡铁复合氧化物具有较高的放电比容量和良好的循环性能.     

水热法制备PEMFC用Pt/CNT电催化剂

首次使用水热法制备用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的Pt/CNT。首先使用HNO3-H2O2体系对纳米碳管(CNT)进行预处理并用红外线(IR)光谱进行表征,结果表明,预处理过程打开了CNT端口并去除了大量杂质。在水热法实验中,反应温度和时间是决定铂颗粒大小的重要因素。样品的X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜法(TEM)分析表明:最优的反应条件是在140℃反应1.5h,此时铂颗粒的平均尺寸小于1.94nm,并且有着狭窄的粒径分布;催化剂中Pt的质量百分含量为40%。该水热法使用常规试剂H2PtCl6·2H2O和HCHO溶液,操作简单,是一个制备Pt/CNT催化剂较好的方法。     

β-Ni(OH)2纳米材料的水热制备及性能研究

介绍了采用水热法制备氢氧化镍纳米材料的方法;采用透射电子显微镜、X射线衍射分析、比表面积测试等对产品进行了表征。结果表明:制备的β-Ni(OH)2呈类球形,直径约50～80nm。通过循环伏安和恒流充放电测试研究了材料的电化学性能。结果表明:样品以0.2C放电,最高比容量达191mAh/g。     

La_(0.60)Sr_(0.30-y)Na_(0.10)MnO_3(y=0,0.05,0.10,0.15)系列材料的磁电阻效应

利用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了稀土锰氧化物La0.60Sr0.30-yNa0.10MnO3(y=0,0.05,0.10,0.15)多晶样品。通过扫描电子显微镜(SEM)、物理性质测量系统(PPMS)研究了样品的颗粒形貌、尺寸和电输运性质。结果表明,样品颗粒基本呈球形,平均颗粒大小为100nm;在Sr位引入适量空位后,室温附近所有样品庞磁电阻效应有了明显的改善。特别是y=0.15的样品,在1.8T的磁场下,其磁电阻比峰值为19.0%,相应的峰值温度为328K且其CMR值在270~305 K的温区范围内均保持在8.5%(±0.5%)左右,温度稳定性有显著改善。这些结果对庞磁电阻材料的应用研究有一定意义。     

溶剂热还原法制备的镍纳米颗粒

以乙二胺作溶剂,在聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,用KBH4还原NiCl2制备镍纳米颗粒。反应温度为160℃,反应时间为10h。X射线粉末衍射(XRD)结果显示,产物为单相的面心立方晶镍。透射电子显微镜(TEM)结果显示,产物为尺寸均匀的球形颗粒,颗粒直径在30~50nm,颗粒分布均匀,表面光洁。镍纳米微粉的矫顽力为9.89kA/m。     

纳米γ-NiOOH的制备、结构与性能

为了提高锌镍电池的电性能,采用声化学插层反应法制备了纳米γ-NiOOH样品.用X射线衍射(XRD)、X射线小角散射法(SAXS)、透射电镜(TEM)、络合滴定法、原子吸收光谱(AAS)、扫描电镜(SEM)以及模拟电池恒电流充放电等手段,对样品的结构、成分、价态、表面形貌和电化学性能等进行了分析.研究结果表明,不同制备条件如搅亮拌分散方式等因素对产物的结构、电化学性能均有很大的影响.声化学插层反应法制备所得样品的颗粒大小均匀,粒子呈较规则的球形,粒径1～5 nm.其晶体结构为γ-NiOOH,晶胞常数a=0.2825594nm,c=2.0793831nm,样品中镍的氧化态为3.14.以所制备的γ-NiOOH为正极.锌电极为负极,制作锌镍模拟电池测得γ-NiOOH的放电比容量为310 mAh/g.     

锂离子电池纳米结构负极材料

研究了纳米孔硬碳球(HCS)和Cr2O3基负极材料的储锂性能与储锂机理。用普通水热法和反胶束水热法分别制备出两种具有不同微孔结构的硬碳球,用反胶束水热法制备的硬碳球具有较小的微孔,相对用普通水热法制备的硬碳球具有更高的储锂容量,增加的储锂容量主要来自低电位区微孔储锂。研究了Cr2O3的储锂机理,随着Li的嵌入,Cr2O3的晶体结构被破坏,生成Li2O和金属Cr的弥散相,金属Cr颗粒的大小仅数个纳米,被Li2O所包围,是纳米弥散相。在充电过程中由于Cr的催化,Li-O键发生断裂,金属Cr被部分氧化成Cr2O3纳米颗粒,最后的产物仍然是Cr2O3纳米颗粒和没有分解的Li2O形成的纳米弥散相。水热法制备的纳米球形Cr2O3显示出较好的循环性能。     

粉体形貌和粒径对环氧树脂复合物导热性能的影响

采用α-Al2O3粉体作为填料制备了环氧树脂复合物,研究了粉体形貌和粒径对导热系数的影响。结果表明:采用形貌呈蠕虫状或珊瑚状的粉体比形貌呈球形或准球形的粉体更有利于提高复合物的导热系数。粉体粒径小于800 nm时,复合物的导热系数随粉体粒径下降而减小;粉体粒径大于800 nm后,粉体粒径对复合物导热系数的影响不大。     

空心球NiO水热法制备及电化学性能

以Ni(NO3)2·6 H2O和Na OH为原料,柠檬酸(CA)为模板利用水热法制备了前驱体,然后烧结制得了球形Ni O材料,在生成空心球结构的过程中柠檬酸起到了重要的作用。CA与Ni(NO3)2的摩尔比为1∶3时得到的Ni O,X射线衍射(XRD)分析及扫描电子显微镜(SEM)形貌观察表明该材料主要呈现弱结晶态结构,空心球体结构表面为纳米片交错成空间网络。BET测试表明该材料的比表面积为236 m2/g,孔径分布约4 nm,且疏松,具有良好的OH-离子传递特性。循环伏安和恒流充放电测试表明,该材料有高的电化学活性,在5 m A/cm2电流密度下,氧化物比电容达457 F/g。     

一种高倍率磷酸铁锂正极材料前驱体磷酸铁的制备

磷酸铁的颗粒、形貌对磷酸铁锂的性能起至关重要的作用。现有氨法工艺制备的磷酸铁具有颗粒尺寸大、颗粒分布不均匀的缺点,影响了磷酸铁锂锂离子扩散速度。在现有氨法工艺上进行优化：在浆料中同时加入酸碱调节剂,陈化过程升温保温后得到晶体结构NH₄Fe₂(OH)(PO₄)₂·2 H₂O的碱式磷酸铁铵,干燥煅烧获得高性能无水磷酸铁。所制备的无水磷酸铁具有一次颗粒40～50 nm、颗粒分布均匀规则、比表面积12～13 m²/g、物料疏松、杂质含量低等特点,采用此种磷酸铁制备的磷酸铁锂倍率性能高,10 C放电比容量大于145 mAh/g。     

纳米钴铜复合氧化物的制备与电化学性能

采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米钴铜复合氧化物粉末,并用X射线衍射(XRD)对其结构进行了分析,透射电镜对其形貌进行了表征,通过充放电和循环试验,对其电化学性能进行了测试。结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较集中,尺寸为20 nm的钴铜复合氧化物;充放电过程中从40周到50周,钴铜复合氧化物放电比容量由316 mAh/g衰减到309 mAh/g,放电容量保持率较高(98%),说明纳米钴铜复合氧化物具有较高的放电容量和良好的循环性能。     

Pt/C催化剂的制备与评价

采用浸渍法和离子交换法制备了低担量的Pt/C催化剂,并利用透射电子显微镜(TEM)、循环伏安(CV)等方法对催化剂进行了表征。研究结果表明:离子交换法制备的Pt/C催化剂Pt颗粒的粒径仅为1.5～2.5nm,小于浸渍法制备的催化剂中Pt颗粒的粒径(3～4.5nm),从而有效地增大铂的活性表面积。将两种方法制备的催化剂应用于PEMFC中,在相同的操作条件下,离子交换法制备的催化剂性能要优越于浸渍法制备的催化剂。     

纳米钴铁复合氧化物的制备与电化学性能

采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米钴铁复合氧化物粉末,并用X-射线衍射(XRD)对其结构进行了分析、透射电镜对其形貌进行了表征、充放电和循环性能等对其电化学性能进行了测试。结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较集中、尺寸为25 nm的钴铁复合氧化物;充放电过程中从40周到50周,钴铁复合氧化物放电比容量由268.9 mAh/g衰减到250.2 mAh/g,放电容量保持率较高(93%),说明纳米钴铁复合氧化物具有较高的放电容量和良好的循环性能。