锂离子电池层状LiMnO2正极材料的研究进展

论述了锂离子电池层状LiMnO2正极材料的结构、性能、制备、存在的问题和掺杂改性等方面的研究状况,讨论了今后层状LiMnO2的研究趋势.     

Si4＋掺杂对富锂Li[Li0.15Mn0.575Ni0.275]1-xSixO2材料性能的影响

利用共沉淀合成的锰镍氢氧化物前躯体,采用Si掺杂合成Li[Li0.15Mn0.575Ni0.275]1-xSixO2（0≤x≤4%）正极材料.用X射线衍射和扫描电镜对合成的粉末样品进行了表征,研究了材料的电化学性能.通过掺杂样品的晶胞参数及电化学性能研究发现：少量的Si4＋掺杂可有效提高材料的循环性能;随掺杂量的增大,晶格畸变增大,半高宽变大;其中掺量x=1%的材料电化学性能最佳,4.2 V首次放电容量为146.7 mAh/g,经200次循环放电容量仍保持在135.7 mAh/g,容量保持率为92%.     

石墨烯和碳纳米管二元复合导电剂对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2锂离子电池性能的影响

主要以石墨烯(Gen)、碳纳米管(CNTs)及其二者的复合材料石墨烯/碳纳米管(Gen/CNTs)为研究对象,将其以不同的含量、比例添加在LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂中,制备了一系列软包电池。通过XRD、SEM、电化学性能等测试研究了不同导电剂与正极材料结合情况,以及导电剂含量配比对锂离子电池性能的影响。结果表明：电池的性能与导电剂含量密切相关,并且复合导电剂的性能优于单一导电剂。在石墨烯/碳纳米管比例相同的情况下,随着导电剂添加量增加,电池的内阻显著降低,放电容量、倍率性能、循环性能均得到改善。导电剂为1.5%Gen/CNT (3/7,质量比)时,0.2 C下放电比容量可达163.2 mAh/g,在5 C下放电比容量仍可达85.5 mAh/g,其循环性能也最好,1 C循环200次后,容量保持率可达103.12%。     

多孔硅/无定形碳负极材料的制备及性能研究

解决锂离子电池硅负极材料的技术成本高和体积变化大的问题是促进其产业化的关键。通过酸处理Al-Si合金和淀粉混合物后采用热分解法制备了不同硅含量的锂离子电池负极多孔硅/无定形碳(PSi/AC)复合材料。采用热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对PSi/AC复合材料的结构和形貌进行表征,并通过恒流充放电、循环伏安法和电化学阻抗研究了PSi/AC复合材料的电化学性能。结果表明,PSi/AC-1[38%(质量分数)Si]复合材料循环稳定性最佳,该复合材料具有内部多孔、外部核壳的结构特点,材料内部的孔道以及外部的碳壳能够有效降低硅的体积膨胀率,在400 mA/g的恒定电流密度下,循环200次后容量保持率为95.4%。     

预热粉体爆炸烧结超细氧化铝陶瓷初步研究

预热粉体爆炸烧结具有烧结时间短（0．1微秒内）,产生作用力大（几十个GPa）、能瞬时将超细粉体和纳米粉体烧结成致密陶瓷的优点．本研究将单相超细氧化铝粉（0．4μm）首先预热到800℃,然后进行爆炸烧结,获得了密度超过98％TD的超细氧化铝陶瓷,并用SEM和XRD分析了氧化铝陶瓷的显微结构．     

正极集流体为碳纳米管宏观膜的锂离子电池及其性能

采用超轻的碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)宏观膜替代传统的金属铝集流体,替换后的锂离子电池以LiCoO2为活性物质,在1 C条件下电池首次放电比容量为132.8mAh·g-1,500次循环后容量保持率高于80%;当正极材料层面密度为16mg·cm-2时,LiCoO2-CNT电极的能量密度比LiCoO2-Al电极提高25%;同时,CNTs膜作为正极集流体的电池自放电率低于1.5%。该CNTs膜经电流刺激后仍保持较高的石墨化程度,相比金属集流体,其表面束状的多孔结构可有效保证正极材料层和集流体间的紧密接触。该膜有望替代传统铝箔成为新一代锂离子电池用集流体。     

云母钛珠光颜料的研究进展和发展前景

综述了云母钛珠光颜料的发展概况和技术动态，并阐述了云母钛珠光颜料的制备工艺及形成机理，进而提出其研究的要点。     

爆炸烧结过程及其热力学分析

研究分析了在柱面聚合激波的作用下，粉体材料的爆炸烧结过程，计算了理想的柱面收缩率和粉粒的熔化量，从热力学角度分析了粉体材料在烧结过程中的内能增加及其能量转化，并探讨和计算了预热粉体爆炸烧结有利因素。     

某矿山陷落区隐伏空洞对公路稳定性影响的数值模拟分析

通过对某矿山陷落区的野外地质调查，分析了工程地质特征，划分了岩体结构类型和工程地质分区，建立了一个模拟隐伏空洞存在的数学模型进行有限元数值计算，最后对位于陷落区的公路稳定性进行了评价。