Electrical conductivity of （Na3AlF6-40%K3AlF6）-AlF3-Al2O3 melts

The effects of contents of AlF3 and Al2O3, and temperature on electrical conductivity of （Na3AlF6-40%K3AlF6）- AlF3-Al2O3 were studied by continuously varying cell censtant （CVCC） technique. The results show that the conductivities of melts increase with the increase of temperature, but by different extents. Every increasing 10 ℃ results in an increase of 1.85 × 10^-2, 1.86× 10^-2, 1.89 × 10^-2 and 2.20 × 10^-2 S/cm in conductivity for the （Na3AlF6-40%K3AlF6）-AlF3 melts containing 0%, 20%, 24%, and 30% AlF3, respectively. An increase of every 10 ℃ in temperature results an increase about 1.89× 10^-2, 1.94 × 10^-2, 1.95 × 10^-2, 1.99× 10^-2 and 2.10× 10^-2 S/cm for （Na3AlF6-40%K3AlF6）-AlF3-Al2O3 melts containing 0%, 1%, 2%, 3% and 4% Al2O3, respectively. The activation energy of conductance was calculated based on Arrhenius equation. Every increasing 1% of AlF3 results in a decrease of 0.019 and 0.020 S/cm in conductivity for （Na3AlF6-40%K3AlF6）-AlF3 melts at 900 and 1 000 ℃, respectively. Every increase of 1% Al2O3 results in a decrease of 0.07 S/cm in conductivity for （Na3AlF6-40%K3AlF6）-AlF3-Al2O3 melts. The activation energy of conductance increases with the increase in content of AlF3 and Al2O3.     

热力学中可逆过程的教学设计

可逆过程是热力学中最重要的概念之一。通过图表的形式,以1 mol理想气体等温膨胀、压缩过程为例子,通过准静态过程、一次等外压膨胀压缩中功、热以及系统总的热力学能改变的数量直观地讲授了＂系统完成一个循环后,系统和环境留都完全复原,没有留下任何影响,这种过程称为可逆过程。否则就是不可逆过程＂这一重要概念,完成可逆过程的教学设计。     

表面氧化改性中间相炭微球用于锂离子动力电池负极材料的研究

采用表面氧化对中问相炭微球进行改性,在电化学工作站上研究其电化学性能,结果表明,表面氧化得到的炭微球放电容量高达361.5mAh·g-1,接近于石墨的理论容量;在2C放电电流下的放电容量是0.1C放电电流下的放电容量的96.6%.比未经处理的中间相炭微球高出6.1%.锂在表面氧化后的中间相炭微球试样中的扩散系数为未进行表面氧化处理的中间相炭微球试样的4倍.以表面氧化处理过的中间相炭微球为负极的12Ah锂离子动力电池具有良好的脉冲放电性能和循环性能.在放电90%的情况下仍能提供160W的脉冲放电功率.500次循环后具有90%以上的容量保持率.     

三维多孔C球包覆纳米SnO2复合材料的电化学性能研究

以葡萄糖为碳源,锡酸钠为锡源,通过水热法制备了三维多孔C球包覆纳米SnO2复合材料。结果表明:样品的XRD谱线都出现SnO2的特征峰,多孔SnO2/C球尺寸为100nm左右,10～50nm的SnO2颗粒被均匀地包覆在约30nm的多孔碳层中。考察了水热时间对复合材料电化学性能的影响,在水热时间6h、烧结温度500℃、烧结保温时间2h的条件下,复合电极材料具有较高的可逆容量,首次可逆比容量为581.0mAh/g,首次放充电(嵌脱锂)效率为66.48%,经50次循环后,充电比容量保持在502.9mAh/g,循环效率为99.9%,具有较好的循环性能。     

超级电容器用掺杂聚苯胺纳米材料的乳液聚合法及电容性能研究

以二氧化锰(MnO2)为氧化剂,通过乳液聚合法室温条件下制备了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基磺酸钠(SDS)、曲拉通(T-X100)掺杂的聚苯胺(PANI-SDBS、PANI-SDS、PANI-T-X100)。并采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)以及X射线衍射(XRD)对其结构和形貌进行了表征。以掺杂PANI为活性物质制备电极,1.0mol/L H2SO4水溶液为电解液组装超级电容器,用循环伏安法(CV)、电化学阻抗(EIS)和恒电流充放电技术分别测试了掺杂PANI电化学性能。结果表明,以PANI-SDBS、PANI-T-X100为电极材料的超级电容器在5mA/cm2放电电流下的比电容为393、339F/g,均高于未掺杂PANI的比电容(228F/g),1000次循环后的比电容仍高于未掺杂PANI。其中PANI-SDBS纤维纳米材料具有较高的比容量和良好的循环性能。     

超级电容器用Ti/TiO2-MnO纳米管阵列电极的制备及电化学性能

通过阳极氧化浸渍退火的方式获得Ti/TiO2-MnO复合电极。通过XRD测定样品的晶相结构,通过SEM观察样品的显微形貌。结果表明,Ti/TiO2纳米管阵列孔径分布在60~95 nm,纳米管长度在350~820 nm。常温下阳极氧化获得的TiO2为无定形结构,500℃热处理后,TiO2变为锐钛矿(Anatase)。样品在MnSO4溶液中浸渍并500℃热处理后,只有MnO相产生。组装扣式模拟超级电容器并测试其循环伏安曲线。CV曲线存在一对氧化还原峰,对应H+在纳米管中的嵌入/脱出过程。H+在纳米管中传输过程为扩散控制。TiO2由无定形转变为Anatase晶形和在其中沉积MnO后,CV响应电流降低。     

镍铬复合掺杂尖晶石锰酸锂的合成与性能研究

采用高温固相合成法制备了LiMn2O4、Ni和Cr以及Ni-Cr复合掺杂的锂离子电池用锰酸锂正极材料.采用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射和充放电性能测试等手段研究了材料的形貌、物相和电化学行为.结果表明:掺杂改善了材料的形貌,稳定了材料的结构.样品LiMn1.85Ni0.075Cr0.075O4的表面光滑,粒度分布范围小,为单一的尖晶石结构的物相.其首次放电容量为81.2mAh/g,300次循环后容量保持率为首次的91%,表现出优异的循环性能.     

氧化淀粉为碳源冷冻干燥法制备LiFePO4/C的研究

以氧化淀粉为碳前驱体和分散剂,采用冷冻干燥法制备LiFePO4/C正极材料,利用XRD、SEM、恒流充放电等手段对LiFePO4/C复合正极材料的物相结构、表观形貌及材料的电化学性畿进行研究.结果表明:冷冻干燥法可以使原料变成粉末,同时不破坏其均匀的混合状态;以氧化淀粉为碳源,碳含量为7.07%,在700℃高温下煅烧12 h合成的材料具有完整的晶型结构,颗粒大小均一,首次放电比容量达到165 mAh/g,接近理论放电比容量.1 C倍率下,50次循环后的容量衰减仅为0.20%,5 C倍率下,50次循环后的容量衰减为1.39%,电化学性能优异.     

钛金属(B4C+B2O3)固体粉末渗硼

B4C在(B4C+B2O3)中的含量分别为30%和40%,温度900℃,保温6h,在金属钛表面进行固体粉末渗硼。通过XRD测定试样表面的物相。结果表明,2种不同渗剂条件下均没有TiB2生成。对于B4C含量为40%的渗剂,钛表面生成TiB,而B4C含量为30%的渗剂,生成的TiB极少,表明活性B主要由B4C提供。对于B4C含量为40%的渗剂,当温度升高到1050℃时,钛表面生成TiB2,而TiB的生成速度受到抑制。从热力学上以B4C、B2O3为渗剂均有可能生成TiB2和TiB。动力学上,900℃下,由于B在TiB中的扩散系数大于其在TiB2中的扩散系数,主要生成TiB。温度为1050℃,由于B在Ti中的扩散系数大于其在TiB中的扩散系数,主要生成TiB2。     

玉米淀粉基碳微球的制备及电化学性能的研究

以玉米淀粉为原料,经过乙酸镍处理后在不同温度下碳化,再用KOH对碳化材料进行活化,得到玉米淀粉基碳微球,该材料可做成超级电容器。采用扫描电子显微镜(SEM)对实验样品形貌进行表征,并且进行了循环伏安、恒流充放电等电化学性能测试。SEM结果显示,原料玉米淀粉呈片状,而实验制得的玉米淀粉基碳微球具有良好的球形外貌,表面光滑平整。电化学性能结果显示,经900℃碳化并活化后的玉米淀粉基碳微球表现的电容特性最佳。在6mol/L KOH电解液中,200mV/s的扫描速度下,其循环伏安曲线仍能保持高度类矩形形状;在电流密度为1A/g恒流充放电下,其比容量高达116F/g,且经过500次充放电循环后,依然保持初始值的98%的比电容。结果表明,乙酸镍能促进淀粉球很好地形成球状的碳微球,且活化后的玉米淀粉基碳微球表面粗糙,产生了多孔结构,比表面积增大,电化学性能大大提高。