Investigations on structure and proton diffusion coefficient of rare earth ion （Y^3＋/Nd^3＋） and aluminum codoped α-Ni（OH）2

Rare earth ion （Nd^3＋/Y^3＋） and Al^3＋ codoped α-Ni（OH）2 powers were synthesized by chemical coprecipitation method. The structttre was analyzed with X-ray diffraction （XRD） and thermal gravity （TG）. Cyclic voltammetry （CV） tests were performed to evaluate the proton diffusion coefficients of the samples. The results indicated that codoping of Y-Al and Nd-Al resulted in more water molecules contained within the crystal lattice and accordingly increased the interlayer spacing. In particular, the Y-Al codoped α-Ni（OH）2 showed a turbostratic structure. The calculated diffusion coefficients of the Y-Al codoped α-Ni（OH）2 and Nd-Al codoped α-Ni（OH）2 were 3.5×10^-10cm^2/s and 2.8× 10^-10 cm^2/s, respectively.     

正极材料LiNi1-xAlxO2的合成及表征

以Ni(OH)2、Al(OH)3和LiOH·H2O为原料,采用高温固相反应法,在空气中合成了锂离子电池正极材料LiNi1-xAlxO2(x=0.025～0.30).用XRD和充放电试验研究了合成材料的物相、结构和电化学性能;研究了合成温度、合成时间、补锂量对合成产物结构的影响以及掺铝量对合成产物结构和充放电容量的影响.实验结果表明:掺铝有利于形成和稳定α-NaFeO2型层状有序结构.掺铝量对材料的结构和充放电容量均有重要影响,掺铝量为5%的样品,首次放电比容量最高,达到141.5 mAh/g.在空气中合成LiNi1-xAlxO2(x=0.025～0.30)的最佳温度为750℃,合成时间以18～21 h为宜,补锂量为10%效果较好.     

铝材化学法不同着色效果条件的研究

采用硫酸阳极氧化膜无机染料化学着色方法,通过实验研究了着色液浓度、温度、着色时间等因素对着色效果的影响,确定了同一体系着不同颜色的最佳工艺条件,再经过一系列的性能测试,讨论了着不同颜色后铝材的性质.一般情况下,随浓度和时间增加,着色膜颜色会逐渐加深,但不会改变色系.相对浓度和时间而言,温度对着色效果影响很大,如果温度太高,氧化膜会被封孔,而着不上颜色,所以控制好温度对着不同颜色效果很重要.该工艺操作简便,溶液可循环利用;着色膜耐蚀性、耐晒性和致密性良好.     

稀土Y掺杂非晶态纳米Ni(OH)2的结构及其电化学性能研究

以Tween-80/n-C4H9OH/c-C6H12/NiSO4水溶液体系,采用微乳液快速冷冻沉淀法制备出稀土Y掺杂非晶态纳米级氢氧化镍粉体材料.采用XRD、SAED、SEM、TEM、EDS、Raman、IR,粒度分析和比表面等测试方法对所制备的粉体进行了结构形态表征,并对其充放电性能和交流阻抗谱进行测试.结果发现,适量稀土元素Y的掺入使非晶态纳米氢氧化镍的结构缺陷增多、无序性增强,平均粒度减小、比表面积增大,有利于降低其溶液电阻、电荷转移电阻和Warburg阻抗,从而提高其放电比容量.样品作为MH-Ni电池正极材料以0.2 C充放电,终止电压为1.0 V,当掺杂Y的质量分数为4%时,放电比容量达到333.3 mAh/g.     

添加Mg2+和PO43-非晶态氢氧化镍电极活性材料的性能

采用快速冷冻沉淀法制备添加PO43-和 Mg2+阴阳离子的非晶态氢氧化镍电极活性粉体材料,对其微结构和电化学性能进行研究。结果表明：添加5%PO43-（质量分数,下同）和2% Mg2+的非晶态样品粉体形貌为无规则,微结构无序性强,含有较多的结晶水,达31%。其作为MH-Ni电池正极活性材料,放电容量为347 mAh·g-1,中值电压达1.29 V,放电倍率对样品电极的放电比容量影响不大;充放电循环50次,容量衰减为3.5%,具有较好的稳定性;质子扩散系数达9.22×10-10 cm2·s-1,并具有较小电化学阻抗。与β-Ni(OH)2材料相比,其电化学性能明显提高。     

空间激光雷达信息测量计算机仿真

空间交会激光雷达的任务是对空间动态目标的距离、速度以及方位等信息进行跟踪式测量。提出采用模拟插入脉冲计数法测距,幂函数族基于最小二乘曲线拟合微分法测速,四象限(QD)光斑定位法进行方位角测量。在Matlab/Simulink环境下,对采用该方法的脉冲激光雷达信息测量系统进行了计算机仿真,得到了与理论值相吻合的仿真结果。结果表明,采用该测量技术的脉冲激光雷达是可靠的。     

关于改善实验设备管理的探讨

通过对实验设备管理现状的分析,指出了设备管理的普遍存在的问题,并提出改善设备管理的一些建议。     

Cl-和Al3+复合掺杂α-Ni(OH)2的电化学性能

采用化学反应共沉淀法制备出Cl-和Al3 阴阳离子复合掺杂的α-Ni(OH)2粉体材料。对其进行了微结构表征分析和电化学性能测试,结果表明:样品材料具有较多的微结构缺陷,用作MH-Ni电池的正极活性材料时,在充放电过程中电化学阻抗较小、质子迁移能力强。电池在以80 mA/g恒电流充电5 h,40 mA/g恒电流放电,终止电压为1.0 V的充放电制度下,其放电比容量达344.3 mAh/g,且放电工作电压稳定,循环可逆性较好,表现出较高的电化学活性。     

Al^（3＋）掺杂α-Ni（OH）2复合CNTs电极材料的高温性能

采用化学共沉淀法制备Al^（3＋）掺杂α-Ni（OH）2粉体,将其复合碳纳米管（CNTs）制成镍电极材料并研究其在高温下的电化学性能。结果表明：以混合CNTs（w=0.5%）的Al掺杂α-Ni（OH）2样品材料为活性物质制成镍电极,由其组装的MH-Ni电池在65℃高温环境下,采用0.2和1.0 C充放电制度的放电比容量分别为391.1和366.4 mAh·g^-1;经40次充放电循环,放电比容量衰减率分别为6.8%、11.98%,表现出较好的高温环境电化学性能。     

Y（Ⅲ）和Co（Ⅱ）复合掺杂非晶态Ni（OH）2材料的电化学性能

采用微乳液快速冷冻共沉淀法制备出Y（Ⅲ）和Co（Ⅱ）复合掺杂非晶态Ni（OH）。电极活性粉体材料样品。采用XRD、SAED、SEM、EDS和Raman光谱对其结构形貌和成分进行表征分析,同时将样品组装成碱性MH-Ni电池,进行了电化学性能测试。结果发现,Y（Ⅲ）和Co（Ⅱ）复合掺杂非晶态Ni（OH）2样品材料内部微结构缺陷较多,无序性强,作为活性物质合成镍电极材料,其在电极反应过程中电荷转移电阻较低,导电能力增强,其样品电极以80mA·g^-1恒流充电6h,40mA·g^-1恒流放电,终止电压为1．0V的充放电制度下,放电平台电压为1．278V,放电容量高达335．7mAh·g^-1。