新型锂离子电池负极材料Li1.1VO2的 合成和电化学性能

采用高温固相反应法合成了新型锂离子电池负极材料Li1.1VO2。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和恒电流充放电法研究了不同温度下合成的Li1.1VO2试样的结构、形貌和电化学性能。实验结果表明:1 100℃下合成的Li1.1VO2试样结构完整、颗粒大小均匀,具有最佳的电化学性能。在0.1C、1C倍率下,放电容量分别为313.2,210.5 mA.h/g;在1C倍率下,经过50次循环后,放电容量保持率高达95.45%。     

高温物理化学实验课程教学改革

以培养学生实践能力和创新能力为目标,通过对教学内容、教学方法及考核方式等方面的改革,优化了高温物理化学实验教学模式,调动了学生实验兴趣和积极性,取得了良好的教学效果。     

稀土金属离子掺杂对LiFePO4结构和性能的影响

采用稀土金属离子(Er3+、Y3+、Nd3+)分别对LiFePO4的Li、Fe原子位进行掺杂,通过X射线衍射(XRD)、恒电流充放电及电化学阻抗(EIS)法系统地研究掺杂对LiFePO4结构和性能的影响。结果表明:掺杂试样的微观结构和性能与掺杂离子半径、取代位置密切相关。LiFe0.99Y0.01PO4试样具有最佳的电化学性能,在15mA.g-1放电电流密度下首次放电容量达到149.8mAh.g-1,当电流密度增加到300mA.g-1时,放电容量为134.3mAh.g-1,经过50次循环充放电后,放电容量保持率为99.1%。     

钒基普鲁士蓝类似物VHCF用于水系铜电池正极

针对开发高性能水系铜电池电极材料的迫切需求,通过简易的共沉淀法制备钒基普鲁士蓝类似物铁氰化钒(VHCF)用作水系铜电池正极,考察反应温度及转速对VHCF样品表面形貌及微观结构的影响,探究不同VHCF样品在电化学性能上的差异,并分析VHCF样品的铜离子储存机理。研究结果表明：通过适当提升反应温度及搅拌器的转速,可以制备出[Fe(CN)₆]^4-含量多,粒径小且结构稳定的立方相VHCF;丰富的[Fe(CN)₆]^4-可以为Cu²⁺离子提供更多的化学活位点,较小的粒径有利于提高Cu²⁺离子的扩散速率,与普鲁士蓝骨架结合更稳定的结晶水则能改善电池循环稳定性;电化学反应过程中,Cu²⁺离子会取代VHCF骨架中的V⁵⁺离子形成不可逆新相。VHCF正极在0.1 A/g电流密度下的首次放电比容量高达146.5 m A·h/g,循环500次后,保留了56.1 m A·h/g的可逆容量;在1.0 A/g的大电流密度下的放电比容量仍有60...     

多孔球形五氧化二铌的制备及其在超级电容器中的应用

采用水热法制备了球形Nb2O5活性材料,再经煅烧得到了多孔球形Nb2O5活性材料,将两种活性材料作为超级电容器的正极材料;通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对两种活性材料形貌和微观结构进行了研究。研究结果表明,两种活性材料均是球形结构,且多孔球形Nb2O5具有更丰富的孔洞和通道,这使得该材料具有优异的电化学性能。通过比较两种活性材料的电化学性能,结果发现多孔球形Nb2O5的电化学性能更优,在0.5 A/g的电流密度下其比容量达到351 F/g,且具有良好的倍率性能,在5.0 A/g的电流密度下比容量仍有225 F/g,在电流密度为2.0 A/g下经过3 000次循环后容量保持率高达92%。     

空心管状TiO2/C掺硅负极材料的制备及其性能研究

通过溶剂热法制备硅含量不同的TiO2/C锂离子负极材料,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电化学工作站及恒电流充放电测试仪等,对硅含量不同的TiO2/C锂离子负极材料形貌及其性能进行测试,探讨了硅含量对TiO2/C材料形貌和电化学性能的影响。研究结果表明：硅掺杂量对TiO2/C的结构形貌有影响,其中掺杂硅的质量分数为0.01% 的TiO2/C材料形貌最佳,其形成比表面积较大的空心管状结构;在100 mA/g电流密度下,掺杂硅的质量分数为0.01% 的TiO2/C材料循环充放电150次仍具有381 mA·h/g的比容量,且倍率性能优异,在200, 500, 1 000, 2 000 mA/g的电流密度下,仍有高的容量保持率。     

硅酸铁锂的合成及改性研究进展

Li2FeSiO4作为锂离子电池的一种新型正极材料,具有原料来源广泛、价格低廉、对环境友好等优点。介绍了Li2FeSiO4正极材料的结构与性能以及存在的问题;综述制备Li2FeSiO4的各种方法,即固相合成和液相合成及微波合成等,比较各种方法的优缺点;探讨近年来国内外对于改善Li2FeSiO4电化学性能所进行的研究工作,并对其发展前景进行了展望。     

合成温度对Li2FeSiO4／C电化学性能的影响

采用球磨掺碳及固相法合成锂离子电池正极材料Li2FeSiO4/C,研究了合成温度对材料结构和电化学性能的影响.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对材料的结构与形貌进行了表征;并对不同焙烧温度下合成的Li2FeSiO4/C材料的电化学性能进行了研究.结果表明,650℃合成的Li:FeSiO4/C电化学性能最佳,在C/16的倍率下首次放电容量达到144.8mAh/g,10次循环后容量仍保持有136.5mAh/g.     

Preparation and characteristics of Li2FeSiO4/C composite for cathode of lithium ion batteries

A Li2FeSiO4/C composite cathode for lithium ion batteries was synthesized at 650 ℃ by solid-state reaction. The effects of carbon sources and carbon content on the properties of the Li2FeSiO4/C composites were investigated. The crystalline structure, morphology, carbon content and charge/discharge performance of Li2FeSiO4/C composites were determined by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), carbon/sulfur analyzer and electrochemical measurements. As carbon content increases in the range of 5%-20%, the amount of Fe3O4 impurity phase decreases. The SEM micrographs show that the addition of the carbon is favorable for reducing the Li2FeSiO4 grain size. Using sucrose as carbon source, the Li2FeSiO4/C composite with 14.5% carbon synthesized at 650 ℃ shows good electrochemical performance with an initial discharge capacity of 144.8 mA-h/g and a capacity retention ratio of 94.27% after 13 cycles.     

NiCo2S4/CNTs复合材料的制备及电化学性能

采用一步水热法合成NiCo2S4和NiCo2S4/CNTs复合材料,通过进行XPS、XRD以及SEM对NiCo2S4、NiCo2S4/CNTs复合材料进行物理表征,采用三电极测试体系在电化学工作站上进行电化学测试。测试结果表明：通过掺杂CNTs改变了NiCo2S4的形貌结构,NiCo2S4在1 A/g电流密度下,比电容可以达到830 F/g,在10 A/g的大电流密度下,比电容保持率仅为78.3%;而NiCo2S4/CNTs复合材料在10 A/g下的比电容保持率可达到78.6%,并且在3 A/g电流密度下循环1000次,比电容保持率高达98.2%。