树脂碳包覆微晶石墨的制备及其电化学性能

在微晶石墨微粒表面包覆一层树脂碳可以降低微晶石墨的首次不可逆容量。采用混合然后分散的方法制备具有核壳结构的包覆石墨,内部为天然微晶石墨,外部为1～2μm的酚醛树脂热解碳层。锂离子实验电池测得天然微晶石墨的不可逆容量为14%,包覆石墨的不可逆容量为7%。包覆方式能够很大程度上降低天然微晶石墨的不可逆容量。     

Al2O3膜表面包覆LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的微观结构和电化学特性

采用液相浸渍法在球形颗粒LiNi1／3Co1／2Mn1／3O2的表面包覆上了一层Al2O3膜．结构分析表明，表面A1203膜的厚度约100nm，具有一定的无定形结构，核体材料具有纯六方相结构．实验结果证明，表面Al2O3膜能够有效提高正极材料的耐过充能力和循环稳定性．在截止电压为3．0—4．5V，充放电倍率为1C的条件下，Al2O3表面包覆膜后正极活性物质50次循环的容量保持率提高了11．5％．     

PEMFC双极板材料及其制备工艺的发展现状

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高效以及环保等诸多优点,被看作是未来重要的新型能源.双极板作为PEMFC的关键组件之一,同时也是制约PEMFC发展的因素之一,因此研究和开发新型的双极板材料对于PEMFC的发展有着至关重要的作用.综合阐述了目前几类用于制备PEMFC双极板的材料及其制备工艺,对其各自的利弊做出了分析,并讨论了双极板材料的未来发展方向.     

熔盐法合成金属氯化物-石墨插层化合物的判据

研究了熔融盐状态下金属氯化物-石墨层间化合物的合成判据.根据插层反应热动力学及化学键理论,选取元素的电负性和离子势作为键参数,并设计键参数函数λ为客体材料的遴选判据.基于键参数函数图对金属氯化物发生插层反应的难易程度和产物稳定性进行理论预估.研究结果表明:键参数函数图中λ≤1.2区域内的金属氯化物在700℃以下即可发生插层反应,且所得产物较为稳定;在1.2≤λ≤1.8区域内相应的客体材料在低温下很难单独插入石墨层间,常与低熔点氯化物形成共熔体后一起插入石墨层间;在λ≥1.8区域内大多为碱金属氯化物和碱土金属氯化物,理论分析认为这类物质的插层反应不适宜采用熔盐法.     

柔性石墨板的力学性能与微观结构的关系

测量了不同密度柔性石墨板的拉伸强度、压缩率和回弹率等力学性能,研究了可膨胀石墨膨化倍率对其力学性能的影响,认为柔性石墨的抗拉强度主要来自于膨胀石墨解理表面起伏之间相互锁合的机械力-一种内部静摩擦力,又利用SEM、XRD、AFM等分析测试手段研究了柔性石墨的内部微观结构,并探讨了微观结构对其力学性能的影响。     

高能冲击磨损中白层组织对材料磨损性能的影响

利用模拟球磨机工矿条件的高能冲击磨损实验装置研究了高能冲击磨损中材料的几种磨损机制,高能冲击磨损过程中表层材料不仅由于剧烈的塑性变形和切削造成磨损,而且还因为产生了独特的表层和亚表层的白层组织,在冲击过程中易于诱发产生裂纹,从而加剧材料的磨损流失。     

超微粉石墨层间化合物FeCl3-NiCl2-GICs的制备及电磁性能研究

以微粉石墨为主体材料合成出不同阶结构的FeCl3-NiCl2-GICs.应用XRD、SEM对产物的晶体结构与表面形貌进行分析表征.采用范德保法测量产物在常温常态下的电阻率,用MODEL9600振动磁强计测量GICs在0～7.958×105A/m磁场强度下的磁化强度、磁化率.测量数据表明异类原子FeCl3、NiCl2插入石黑层间后,GICs的电导率增加1.3～2.9倍,其磁性由石墨的抗磁性转变为顺磁性.     

石墨质多孔炭在不同电解液中的电化学性能研究

以中间相炭微球为原料,NaOH和FeCl_3分别作为活化剂和催化剂,一步活化催化法制备了一种石墨质多孔炭。将该石墨质多孔炭作为超级电容器的电极材料,研究了其在1 M LiPF_6/EC∶DEC(v/v_(=1)∶1)、1 M Et_4 NBF_4/PC(v/v_(=1)∶1)和1M[BMIM]BF_4/AN(v/v_(=1∶)1)三种不同电解液中的电化学性能。研究表明,该石墨质多孔炭在三种电解液中均表现出优异的电化学行为,在电解液Et_4NBF_4/PC中性能最优,是一种理想的电容型材料。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究进展

具有尖晶石相的LiMn2O4因价格低、无毒、无环境污染、制备简单、研究较成熟,因此有着很好的应用前景,被看作最有可能成为新一代商用锂离子二次电池正极材料.由于LiMn2O4电化学循环稳定性能不好,表现在可逆容量衰减较大,尤其在高温下(>55℃)使用衰减更严重,从而限制了它的商业化应用.经过近十几年的研究,人们对其衰减机理有了比较清晰的了解,提出了造成容量衰减的几种可能原因如Jahn-Teller畸变效应、Mn2+在电解质中的溶解、出现稳定性较差的四方相以及电解质的分解等.通过掺杂、表面包覆、制备工艺的改进,人们已能制得循环稳定性能较好的尖晶相材料.本文结合我们研究小组的最新研究成果对锂离子二次电池正极材料LiMn2O4的最新研究进展进行综述和评论.