水热法合成钴基陶瓷颜料的工艺研究

以钴蓝土、可溶性钴盐和铝盐为原料,在220℃温度下水热处理20 h,制备钴基陶瓷颜料。通过研究改变pH值、合成温度以及盐类种类。采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱分析仪(XRF)以及分光测色计对所合成产物进行了表征分析。结果表明:以钴蓝土、硫酸钴和硫酸铝为合成原料,在pH=11,合成温度为220℃时,钴基陶瓷颜料为亮蓝色,发色稳定,颗粒大小为100 nm,分布均匀,生成CoAl_2O_4尖晶石型结构的晶体,蓝度值最佳(b~*=-45.55)。     

Co~(2+)掺杂石墨烯/LiFePO_4锂离子电池复合正极材料的制备与表征

使用溶胶凝胶原位碳热还原制备了Co2+掺杂石墨烯/LiFePO4锂离子电池复合正极材料(石墨烯/LiCo0.03Fe0.97PO4),以期获得比容量高、充放电速率快和循环性能优良的锂离子电池正极材料。结构和形貌表征结果显示:石墨烯/LiCo0.03Fe0.97PO4复合材料具有三维导电网络结构,颗粒在石墨烯片层间生长均匀,粒径在200nm左右。电化学测试结果显示:石墨烯/LiCo0.03Fe0.97PO4复合材料具有高的可逆比容量和优异的循环倍率性能。2.0~4.0V充放电下0.1C时的首次放电比容量为159mA·h·g-1,在10.0C下首次放电比容量也有74mA·h·g-1;0.5C下循环100次,比容量保持率为99.7%。石墨烯/LiCo0.03Fe0.97PO4复合材料电化学性能提高的原因主要为Co2+掺杂和石墨烯包覆的协同作用。     

MnO_2的预处理对LiMn_2O_4正极材料的影响

研究了对前躯体MnO2(EMD)进行不处理、去离子水处理和LiOH处理对合成LiMn2O4正极材料的性能影响。测试结果表明,LiOH处理得到的MnO2杂质含量少,结构稳定,制备的LiMn2O4X射线衍射峰增强,结晶性变好。LiOH处理MnO2制备的LiMn2O4的电化学性能优于去离子水处理MnO2制备的LiMn2O4和不处理MnO2制备的LiMn2O4。LiOH处理、去离子水处理及不处理MnO2制备的LiMn2O4在0.5C的放电比容量分别为115.56mAh/g、109.98mAh/g和100.67mAh/g;1C充放电90次循环下所对应的容量保持率分别为86.79%、86.56%、57.30%。     

石墨烯改善锂离子电池正极材料LiCoO_2电化学性能的研究

采用改性Hummers法制备了氧化石墨烯和通过化学还原法还原氧化石墨制得石墨烯,及以石墨烯作为正极材料LiCoO2的导电剂,并研究它们对锂离子电池电化学性能的影响。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果表明,石墨烯的表面褶皱使其能有效地包裹LiCoO2颗粒,形成面接触的导电界面,从而显著提高了导电性。充放电实验表明,石墨烯的加入有利于提高LiCoO2的电化学反应活性、放电容量和高倍率循环性能。相对于传统的炭黑,LiCoO2的放电容量在0.2 C下提高了10 m Ah/g。石墨烯/LiCoO2电池在1C倍率下,循环300次后,放电容量由145.0 m Ah/g衰减到137.8 m Ah/g,放电容量能保持初始容量的95.1%。石墨烯/LiCoO2电池在20 C倍率下的放电容量达到132.1 m Ah/g,是1 C放电容量的91.1%。     

玻璃丝废料在陶瓷釉料中的应用

通过考察有关玻璃瓦厂玻璃丝生产工艺和对其化学组成的检测分析,将玻璃丝的特性进行分析。然后根据玻璃丝的性质,应用于陶瓷釉料中,从而找到最佳配比及应用的工艺条件。     

LiFePO_4/graphene锂离子电池复合正极材料的制备与性能

通过溶胶-凝胶烧结法制备了LiFePO4/graphene锂离子电池复合正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、循环伏安(CV)以及各种电化学检测技术对合成材料的结构、形貌进行了表征。LiFePO4/graphene复合材料的表面上和其中的LiFePO4微小颗粒之间都有石墨烯,说明石墨烯与LiFePO4已很好地融合在一起,形成了具有三维空间结构的立体导电网络,大大地提高了复合材料的电子导电性能及减少了电荷转移电阻,从而充分发挥了活性材料的全部潜力。电化学测量表明LiFePO4/graphene的电化学性能比LiFePO4/C更好。LiFePO4/graphene具有较高的比容量和优良的大倍率性能,在0.1和5C电流充放时,LiFePO4/graphene的比容量分别为163.81和101.57 mAh/g,而LiFePO4/C仅为146.05和54.67mAh/g。LiFePO4/graphene也具有优良循环性能,0.5C循环100次,容量保持率为98.48%。     

砂金釉制备工艺的创新研究

砂金釉是一种艺术价值极高的传统结晶釉。笔者以针铁矿、苏州土、钾长石、石英、碳酸钡、硝酸钾等为主要原料,采用氧化气氛烧成,研制出棕色底釉上呈现无数细小金色颗粒的砂金釉。通过研究砂金釉的保温温度、保温时间、釉层厚度以及促晶剂KNO_3用量对析晶效果的影响。研究表明:当保温温度为1 040℃,保温时间为75min,浸釉时间为7s,促晶剂含量为KNO_3为3.3%时,砂金釉釉面析晶效果最佳。     

碳纸负载的镍铁氧化物电催化水氧化研究

采用二甲基甲酰胺制成的混合溶液溶解不同比例的镍铁氧化物,以多孔碳纸为基底,聚乙烯吡咯烷酮为黏结剂,通过浸渍,煅烧硫化等方式制备不同镍铁摩尔比的阳极催化电极(Ni_xFe_1-xO_y/CP)。采用XRD和SEM对该电极的晶体形态和微观形貌进行表征。研究了该电极在0.5 mol/L的硫酸中的电化学性能。结果表明,碳纸负载的镍铁硫化物电极在酸性中的电解水催化性能规律为：50%∶50%>80%∶20%>60%∶40%>0∶100%>20%∶80%>40%∶60%>100%∶0,且Ni∶Fe比为50%∶50%开始发生电解水反应的电压为1.33 V,维持10mA/cm²所需电解槽两端的电压为1.55 V,该比例的催化电极在电催化水氧化分解中,表现出较高的催化活性和稳定性。