应用于锂离子电池的无机晶态固体电解质导电性能研究进展

固体电解质是电解质材料的一个重要种类,利用固体电解质组装全固态电池是解决锂离子电池安全性差,能量密度低等问题的有效方法。围绕着几类重要的无机晶态固体电解质,包括：钙钛矿型、钠快离子导体型(NASICON)、锂快离子导体型(LISICON)、硫代–锂快离子导体型(thio-LISICON)、石榴石型,对晶体结构、合成工艺及其与电极材料匹配性能的研究进展进行综述,并着重讨论了无机晶态固体电解质应用于锂离子电池的导电机理以及提高离子电导率的原则与方法。     

Fe~(2+)和Fe~(3+)对含铁氧化物熔体性质的影响

通过对含铁氧化物的熔渣体系黏度、密度以及硫容量的综述和分析,可以看出,熔体的性质会随着变价金属离子含量的变化而变化,Fe2+和Fe3+在熔体结构中承担着不同的角色,Fe2+是网络破坏体,正八面体配位,使黏度降低,硫容量增加。而Fe3+以正四面体和正八面体来配位,且以四面体为主,作为网络聚合体存在,黏度随着Fe3+含量的增加而逐渐增加等。结构方面的研究也证实上述由性质反映出来的规律。同时,上述规律也可以为研究其他过渡金属元素提供有益的参考。     

铬铁矿高效还原的动力学分析

铬铁矿是生产铁铬合金和不锈钢的重要原料,掌握其还原行为对于优化生产工艺和高效利用资源非常重要.本文综述了近40年来对铬矿还原动力学的研究进展,比较了文献中对不同铬铁矿的还原动力学研究,分析了温度、原料条件、还原剂条件和添加剂成分对还原过程的影响,并结合动力学模型对其还原机理进行了探讨,给出了提高还原率的思路方法.     

TiO2-C体系在不同气氛下的反应

为了解TiO2-C体系在不同气氛下的反应过程,以w(TiO2)≥98.0%的锐钛矿型TiO2和w(C)≥98.8%的活性炭为原料,在热力学计算的基础上,结合室温~1 773 K下的TGA、XRD和SEM分析,研究了m(TiO2)∶m(C)=1∶0.3的TiO2-C体系分别在Ar和N2气氛下热处理过程中的物相变化及显微形貌。结果表明:TiO2的还原反应是分步进行的,随着温度的提高,依次发生反应:TiO2→Ti3O5,TiO2→Ti2O3;在N2条件下,随着温度的升高,TiO2先氮化生成Ti(CON)固溶体,之后转化为TiN。     

20号碳钢在不同溶液中的半导体导电行为

    采用电位—电容法结合Mott-Schottky分析技术研究了自腐蚀电位条件下20号碳钢在酸、碱和盐溶液中的半导体导电行为.结果表明,在腐蚀性介质作用下,随着时间和扫描电位的增加,20号钢空间电荷层电容（Capacitance of space charge layer-Csc）变化规律不同.20号碳钢在5‰硫酸溶液和5%硫酸钠溶液中呈现p型半导体导电特征,而在5%氢氧化钠溶液中,20号钢表面形成了两个空间电荷层结构,呈n型半导体特征.     

Al-Zn-Fe三元系相平衡优化及实验验证

结合最新报道的Al-Zn-Fe三元系热力学数据,利用CALPHAD技术,对Al-Zn-Fe三元系的热力学模型参数进行优化;并制备Al96.75Zn3.25/Fe(at%)扩散偶,将其在300 ℃下退火52.5天后取出水淬,利用EPMA对扩散层中存在的相进行检测.研究结果表明,优化后的Al-Zn-Fe三元数据计算所得各二元系相图、三元等温截面相图及热力学数据与实验值相符,该模型及参数可作为向高元体系外推的基础.     

二元系中自由能与组成关系的拟抛物线规则及其实验验证

把Ｍｅ－Ｏ二元系中存在着氧势递增原理，推广到任意Ａ－Ｂ二元系中；即摩尔粒子自由能与组成关系符合拟抛物线规则，并用浓差电池测定了进行了验证。用该规则对Ｆｅ－Ｙ二元系热力学数据进行了评估。     

微波场下的钒渣氯化动力学

研究了微波加热条件下（500～800 ℃）,AlCl₃氯化钒渣中有价金属Fe、Mn、V和Cr变温动力学。通过X射线衍射和扫描电镜能谱表征了氯化产物随时间的物相演变和形貌变化,考察了AlCl₃/钒渣的质量比和熔盐配比对氯化提取率的影响。结果表明,AlCl₃/钒渣的质量比为1.5、(NaCl-KCl)/AlCl₃熔盐质量比为1.66∶1时Fe、Mn、V和Cr的提取率最佳,分别为91.66%、92.96%、82.67%、75.82%和63.14%,微波加热30 min,5种元素的提取率达到或者超过常规加热方式6 h的氯化提取效果。通过热力学和动力学分析,橄榄石相优先于尖晶石相发生氯化反应。而且V和Cr的氯化反应速度小于Fe和Mn。Fe和Mn氯化过程为扩散控制,其非等温扩散活化能为17.02和17.10 kJ·mol?1, V和Cr在氯化过程中的限制性环节为界面化学反应,其表观活化能分别为40.00和50.92 kJ·mol?1;微波与熔盐耦合强化氯化反应的机理可以描述为扩散作用增强和局部化学反应增强。      

Mg-50％Mm（NiCoMnAl）5复合材料的储氢性能

采用机械合金化制备出Mg-50％Mm(NiCoMnAl)5(质量分数，下同)复合材料，对其吸氢过程热力学、动力学研究发现：该复合材料退火后不需要活化，在250℃、0．16MPa时的吸氢量为3．53％，α-β相区退火前后的反应速度分别为3．13％／min，5．83％／min，具备良好的动力学性能。采用XRD衍射测试和分析机械合金化后产物的物相结构，实验证明：物相组成为Mm2Mg17和Mm(NiCoMnAl)5，混合粉末经过机械合金化后，晶粒细化，增加了固态扩散能力，有利于固相反应的进行，从而改善材料的氢化性能。     

渣金间外加直流电场无污染脱氧

采用一种新的无污染脱氧方法-渣金间外加直流电场脱氧法,通过在钢液与Al2O3-CaO-MgO熔渣体系问施加稳定的直流电场,进行了钢液的脱氧实验.实验过程在钼丝炉中完成,控制实验温度为1550℃,外加稳定电流2 A时,50 min后,钢样的全氧含量从1.25×10-4降至3.58×10-5;外加稳定电压2 V时,40 min后,钢样的全氧含量从1.475×10-4降到了2.23×10-5.实验结果表明,采用此方法对钢液中的溶解氧具有良好的脱除效果.