Al含量对Al取代氢氧化镍振实密度及电化学性能的影响

采用化学共沉淀法制备了Al~(3+)/Ni~(2+)摩尔分数分别为0%,5%,10%,15%和20%的Al取代Ni(OH)2样品。振实密度测试发现当Al含量低于10%时,随着Al含量的增加样品的振实密度急剧增大;当Al含量为10%时,样品具有最大的振实密度;继续增加Al含量,样品的振实密度开始降低。X射线衍射分析发现,当Al含量低于5%时,样品的晶型为β相;当Al含量在5%~10%时,样品的晶型为α/β混合相;当Al含量高于10%时,样品的晶型为α相。循环伏安(CV)、电化学交流阻抗(EIS)和充放电测试研究表明:掺Al样品比未掺Al样品具有更高的电化学活性。其中Al含量为15%的样品具有最好的电化学性能,在100 m A/g恒电流充放电下的稳定质量比容量和体积比容量分别高达324 m Ah/g和516m Ah/cm~3,并且具有优异的循环性能。     

均相沉淀法制备Zn Fe2 O4负极材料及其储锂性能

采用均相沉淀法制备了ZnFe2 O4前驱体,探索了烧结温度对ZnFe2 O4结构和电化学性能的影响。用X射线衍射（XRD）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）表征了材料的微观结构和形貌;采用循环伏安（CV）、电化学交流阻抗谱（EIS）和充放电测试了ZnFe2 O4作为锂离子电池负极材料的储锂性能。结果表明：随着烧结温度的升高,样品粒径增大;当烧结温度达到900℃时可以得到纯相尖晶石型ZnFe2 O4,其中在900℃下烧结的ZnFe2 O4样品具有最高的嵌锂活性、最好的电化学反应可逆性、最低的电化学反应阻抗和优良的倍率性能。     

锂离子电池用（聚）离子液体电解质

锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备和电动汽车等领域,然而商用锂离子电池中含有大量易燃的碳酸酯类有机溶剂,容易造成安全隐患。离子液体具有蒸汽压低、化学结构设计多样性、热稳定性及电化学稳定性优异等优点,可以用来代替易燃有机溶剂,在电化学储能领域具有广阔的应用前景。聚离子液体是一类聚合物重复单元上含有阴、阳离子的新型聚合物电解质材料,兼具离子液体和聚合物固态电解质不漏液、易于加工的优势。根据离子液体和聚离子液体化学结构的设计合成及其在锂离子电池中的应用形式,综述了近年来离子液体电解质的研究进展,并提出了离子液体电解质未来的应用挑战和发展方向。     

高安全性三甲基硅功能化碳酸丙烯酯电解液的合成及其在锂离子电池中的应用

设计合成了一种新型三甲基硅取代碳酸丙烯酯化合物(TMSPC),并对其化学结构、热性能、离子电导率、电化学窗口和燃烧性能进行了详细的表征。通过与商业电解液(1 mol·L^-1 LiPF₆/EC:DEC=1:1,体积比)互配组成电解液,30%(vol) TMSPC的添加能大大降低电解液的燃烧速率。同时,对LiFeO₄/Li半电池进行测试,在0.2 C倍率条件下,30%(vol) TMSPC的添加也能提高电池的循环性,未添加与添加TMSPC的LiFeO₄/Li 在110个循环后的容量分别为106 mA·h·g^-1和109 mA·h·g^-1,相应的容量保持率为81%和87%。     

CTAB辅助电沉积V_2O_5薄膜及储锂性能研究

以五氧化二钒、双氧水和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,采用溶胶凝胶法制备了V2O5溶胶,并通过电沉积法在不锈钢基体上制备了正交晶系的V2O5薄膜电极材料。采用X-射线衍射和场发射扫描电子显微镜表征了V2O5薄膜材料的微观结构和表面形貌;采用循环伏安曲线、交流阻抗谱和充放电测试研究了V2O5薄膜作为锂离子电池正极材料的储锂性能。结果表明,在添加3%CTAB的V2O5溶胶中电沉积的V2O5薄膜比未添加CTAB的V2O5溶胶中电沉积的V2O5薄膜具有更高的电化学反应可逆性、更低的电化学反应阻抗、更好的嵌锂活性和倍率性能。     

功能化甲基丙烯酸甲酯共聚物合成及其交联膜的二阶非线性光学性能

合成了一种甲基丙烯酸甲酯与侧链含有偶氮苯生色团和可化学交联基团-羟基的甲基丙烯酸酯共聚物,这种共聚物和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)交联得到的交联网络结构使极化后生色团取向稳定化.SHG测量表明,固化后的聚合物膜的非线性光学稳定性较好,其二阶非线性光学系数d33值室温下1680 h能维持初值的～96%,100 ℃时1000 min仍能维持初值的～70%.极化交联膜的d33值也较高,达到6.10×10-7 esu.     

单离子导体聚合物电解质研究进展

聚合物电解质能够避免传统液态电解液漏液的隐患,抑制锂枝晶的生长,提高电池的安全性能。单离子导体是一类锂离子迁移数接近1的聚合物电解质,能有效避免阴离子移动产生浓差极化,降低内部阻抗,从而提高锂电池的容量以及循环性能,成为近年来聚合物电解质的研究热点。本文综述了单离子导体聚合物电解质的研究进展,尤其关注离子电导率和锂离子迁移数较高的体系,并探讨了单离子导体聚合物电解质所面临的挑战以及发展前景。     

有机硅电解液添加剂对锂二次电池负极表面的改性研究

锂二次电池中电极与电解液之间的相容性对电池的电化学性能有重要影响,利用表面改性剂可以改善电极与电解液之间的相容性和界面性能,提高电池的性能。本文总结和归纳了有机硅表面改性剂对锂二次电池负极（锂金属、石墨和硅负极）改性的研究进展,展望了有机硅表面改性剂在锂二次电池中的应用前景。     

Rb掺杂Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料的合成及电化学性能

合成了不同Rb掺杂量的钛酸锂（Li_4-xRb_xTi₅O₁₂; x = 0.010, 0.015, 0.020）作为锂离子电池的负极材料。测试结果显示,Rb离子掺杂有效增强了钛酸锂的电子电导率。相同的测试条件下,相比于未掺杂样品和高Rb含量掺杂样品（x = 0.015, 0.020）,适量的Rb掺杂钛酸锂（Li_3.99Rb_0.01Ti₅O₁₂; x = 0.010）表现出最优的电化学性能。Li_3.99Rb_0.01Ti₅O₁₂材料表现出161.2 mA∙h/g的初始容量,且在1 C下经过1000次循环后容量保持率可达90.9%。此外,全电池Li_3.99Rb_0.01Ti₅O₁₂ // LiFePO₄在0.5 C条件下首次放电容量为144 mA∙h/g,经过150次循环后,容量保持率为78.8%。     

多孔氮氟共掺杂碳气凝胶的制备及其在锂硫电池中的应用

锂硫电池以其超高的理论能量密度,已成为最具发展潜力的新一代电化学储能技术,但硫正极存在电导率低、体积膨胀、多硫化物穿梭效应等技术瓶颈问题,制约了其实际应用。通过甲醛和3-氨丙基三乙氧基硅烷的醛胺缩合和溶胶-凝胶化反应合成了席夫碱二氧化硅凝胶,经与聚四氟乙烯乳液冷冻干燥、热处理同步刻蚀二氧化硅以及碳化制备了多孔氮氟共掺杂碳气凝胶（NF-CA）。以NF-CA为载体制备的NF-CA/S正极材料表现出优异的循环性能和倍率性能,0.2 C循环初始放电比容量高达1 322 mA∙h/g,1 C循环200圈可逆比容量可保持564 mA∙h/g,2 C倍率下可逆比容量高达598 mA∙h/g。