Li2 MnO3正极材料中掺杂Co、Ni的电化学性能研究

分别以金属Co和Ni替代Li_2MnO_3中的部分Mn,并采用高温固相合成法制备Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3和Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3正极材料,通过SEM分析和X射线衍射观察材料的微观形貌和晶体结构,循环伏安法、交流阻抗测试和恒流充放电实验,测试材料的电化学性能.结果表明:Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3材料的首次放电比容量为308.9 mAh·g~(-1),库伦效率为92.1%,循环40圈时容量保持率为93.7%,Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料的首次放电比容量为282.6 mAh·g~(-1),库伦效率为98.2%;循环50圈时放电比容量为332.6 mAh·g~(-1),充放电性能较好;Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料锂离子扩散电阻小,氧化还原峰极化小,展现出良好的循环稳定性.由此得出结论,Co掺杂所得Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料相比于Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3材料,不仅具有更完好的晶型结构,还有更高的放电比容量、更长的循环寿命以及良好的循环稳定性.     

多孔球状结构Li_(1.2)Co_(0.4)Mn_(0.4)O_2富锂材料的制备及电化学性能研究

为了提高电极材料的稳定性和安全性能,本文从综合结构设计出发,制备出纳米/微米分级结构的Li_(1.2)Co_(0.4)Mn_(0.4)O_2富锂材料,这种材料兼具微米材料和纳米材料的双重优点,其整体结构为微米结构,可以提高材料的稳定性,同时这种材料表面又是由纳米材料组合而成,能够缩短锂离子扩散路径。Li_(1.2)Co_(0.4)Mn_(0.4)O_2的首次放电比容量为226.8 mA h g~(-1),电流密度为100 mA g~(-1)循环50圈后,放电比容量为137.95 mA h g~(-1),容量保持率为80.07%,表现出良好的电化学性能。     

多孔二氧化锰/鱼鳞衍生碳复合材料的 制备及超级电容器性能研究

利用碳化-酸洗方法将天然鱼鳞转化为多孔碳,进一步利用表面反应在碳基体上引入非晶二氧化锰,获得具有多孔结构的二氧化锰/鱼鳞衍生碳(MnO_2/FSC)复合材料.采用场发射扫描电子显微镜、氮气吸附/脱附仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱和电化学工作站等对材料的形貌、结构、成分及电化学性能进行表征.结果表明,反应时间为1.0 h时所制备的MnO_2/FSC具有最高的比容量(181 F/g,1 A/g),且持续恒流充放电700个循环后容量基本没有衰减,表现出优异的循环稳定性.     

基于HKUST-1制备CuCl修饰的甲基橙吸附材料

金属有机骨架材料具有超高的比表面积和孔道结构可调节等优势,在吸附领域展现出广阔的应用前景.文中采用固相研磨的方式将CuCl引入金属有机骨架材料HKUST-1,制备得到CuCl修饰的HKUST-1,并研究其对甲基橙的吸附性能.结果表明:纯HKUST-1对甲基橙的吸附容量为281 mg·g~(-1).修饰CuCl后,材料对于甲基橙的吸附容量显著提高,当修饰量的质量百分比在10%～30%范围内,吸附容量增加到333～382 mg·g~(-1).其中,当修饰量的质量百分比为25%时,达到最高吸附量382 mg·g~(-1).吸附动力学的结果表明,吸附过程符合拟二级动力学模型,且与纯HKUST-1相比,修饰CuCl后的材料达到平衡所需的时间减少.     

CoSe2@石墨烯复合气凝胶的制备及其锂离子电池性能研究

以普鲁士蓝类似物为前驱体、石墨烯气凝胶(GA)为载体,通过自组装、冷冻干燥和高温硒化等方法构筑了CoSe₂@GA复合材料,并将其用作锂离子电池的负极材料.研究表明,CoSe₂@GA具有稳定的宏观体结构,其中CoSe₂纳米立方体均匀地分散于GA的三维网络中.CoSe₂@GA电极在0.1 A·g^-1时循环90圈后的比容量为1 405 mAh·g^-1,当电流密度增大到1 A·g^-1、循环500圈仍具有600 mAh·g^-1的高比容量.CoSe₂和GA两组元之间的协同作用使得CoSe₂@GA电极展现出较好的储锂性能,GA的加入不仅提高了电极的导电性,而且缓解了活性颗粒在充放电过程中的团聚和体积膨胀.     

LiCoO_2脱锂材料作锂原电池正极材料研究

本文采用电化学方法制备了LiCoO_2的脱锂材料,并利用SEM、XRD、TG对产物进行形貌、物相、热稳定性能的表征。将其作为正极材料,组装成Li-Li_(1-x)CoO_2原电池,开路电压达4.18V。在0.1C倍率下放电,截止电压为2.75V时,放电比容量达114.3mA.h/g。证实了LiCoO_2的脱锂材料从电池中分离以后,性能稳定并且具有电化学活性。     

C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr复合材料的合成与光催化性能研究

采用沉淀-光致还原法首次制备了复合光催化剂C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr,通过SEM-EDS、XRD和UVVis对其形貌、物相结构、表面成分作了表征与分析.结果表明,含5%C@(Fe_3O_4-HNTS)的复合催化剂在紫外和可见光区域均有较强的光响应.在可见光(λ 420 nm)照射下,采用C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr做催化剂,历时20 min,水中甲基橙(MO)的降解率可达89. 72%.在反应体系中,·O_2~-和h~+是主要的活性物种,·OH是次要的活性基团. C@(Fe_3O_4-HNTS)表面的含碳物质和Fe_3O_4起了助催化剂的作用,二者的存在明显加快了MO的降解速率.复合光催化剂C@(Fe_3O_4-HNTS)-Ag/AgBr对染料具有较好的降解效果,可重复利用性好,具有潜在的应用价值.     

氢氟醚电解液在锂金属电池中的应用研究

无负极锂金属电池存在容量损失快和循环寿命短的缺点。本文设计制备一种氢氟醚电解液,探究其在无负极锂金属电池中的应用。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行分析,结果表明该氢氟醚电解液对高面容量银碳基无负极锂金属电池的循环性能有着优良的改善作用。氢氟醚电解液减少了锂枝晶的产生,提高了沉积锂的致密性,在大于3 mAh/cm2的高面容量下,银碳基无负极锂金属电池在0.5C的倍率下50次循环后仍保持96.2%的平均库伦效率,展现了优良的循环性能和良好的倍率性能,1C倍率下容量保持率≥85%。     

高能水系铝锰电池的正极制备及应用研究

水系铝离子电池由于其高体积比容量和质量比容量而具有良好的应用前景，针对目前高容量、稳定性好且与水系铝电池相容的正极材料缺乏的问题，本文采用高温水热合成法制备一种纳米片结构的层状δ-MnO₂正极材料，分析表明该材料展现出均匀的纳米片结构、高度的结晶性和扩大的结构层间距。使用δ-MnO₂组装水系Al-MnO₂电池，测试表明Al-MnO₂电池表现出1.3 V的高电压平台和超过400 mAh/g的放电比容量，具备优异的电化学性能，有希望作为未来的水系高能电池体系的选择。     

纳米氧化铈对海洋用铝合金耐腐蚀性能的影响

随着科学技术的迅猛发展,纳米材料以其优越的性能被逐渐应用于日常生活中。纳米氧化铈以其价廉、性能优越而被广泛应用于耐腐蚀、环境保护、催化剂等领域。随着海洋产业的不断发展,对海洋用材料的性能也提出了更加严苛的要求。为了适应严苛的海洋环境,需要不断增强海洋用铝合金耐腐蚀性。本文采用纳米氧化铈对海洋用铝合金进行涂覆,并对其耐腐蚀性能进行研究,首先采用浸泡-提拉法得到涂覆纳米氧化铈的海洋用铝合金片,之后分别对涂覆和未涂覆纳米氧化铈的铝合金样品进行全浸腐蚀实验、电化学实验和表观形貌观察,并对结果进行记录和分析,证明纳米氧化铈对海洋用铝合金耐腐蚀性能的影响。     

电沉积制备Ni-Sn合金电极材料的结构与电化学性能

研究了电沉积法制备Ni-Sn合金的工艺条件对材料的结构与电化学性能的影响.研究发现,镀液成分和沉积电流密度对Ni-Sn合金电化学性能有重要影响.同时发现,所制备的Ni-Sn合金的形貌结构与其电化学性能之间存在密切关系.经过200 h耐用性试验,所制备的Ni-Sn合金电极的形貌结构与电化学性能未发生变化.     

富锂层状材料的结构及电化学性能概要

富锂层状材具有诸多优势,其电势较高,放电比容量高,因此拥有较高放电能量。另外,具有较好的热稳定性,具有良好的应用前景。但是,富锂材料的发展也遇到了一些瓶颈,首次充放电过程中不可逆容量较大,再者在之后的循环过程中,电压衰减严重,结构变化较大。     

Ti/PbO_2+Co_3O_4复合电极材料在混合超级电容器中的赝电容性能研究

采用溶胶凝胶法制备纳米Co_3O_4粒子,通过复合共沉积法将Co_3O_4嵌入沉积在Ti基体的PbO_2镀层中,制备得到PbO_2+Co_3O_4复合电极材料.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)等对纳米粒子和复合电极材料的组成、结构和形貌进行表征.结果表明:该复合电极材料由β-PbO_2和尖晶石结构的Co_3O_4组成,随着纳米Co_3O_4含量的增加,复合材料的表面粗糙度和孔隙率逐渐增大.通过循环伏安扫描(CV)和充放电等电化学测试,对复合电极材料在1 mol/L NaOH溶液中的赝电容性能进行了研究.结果表明:该复合电极材料的比电容值可达215 F/g,表现出了良好的赝电容性能.     

一维链状氰基桥联配合物Mn(bpac)_2(H_2O)_2M(CN)_4(bpac=bis(4-pyridyl)acetylene;M=Pt,Pd)的合成、结构与热稳定性

将过渡金属离子Mn~(2+)与柱状配体bis(4-pyridyl)acetylene(bpac)和[M(CN)_4]~(2-)(M=Pt,Pd)通过缓慢扩散法进行组装反应,得到了两个一维链状氰基桥联配合物Mn(bpac)_2(H_2O)_2M(CN)_4(M=Pt(1),Pd(2)).单晶X射线衍射分析表明:配合物1和2为同构体,均属三斜晶系,空间群P1.其非对称单元由1个[Mn(bpac)_2(H_2O)_2]~(2+)阳离子和1个[M(CN)_4]~(2-)阴离子组成,Mn和M中心分别处于六配位的八面体和四配位的平面四方构型之中,两者通过氰基交替连接形成无限延伸的一维直线链.同时,文中研究了配合物1的热稳定性.     

基于溴化1,4-二异丙基-1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷配体的铁弹相变材料的合成及性质研究

通过溶液法合成无色棒状化合物1,4-二异丙基-1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷四氯溴-锌(II),分子式为C_(12)H_(26)N_2·ZnBr_(1.25)Cl_(2.75)(1).差示扫描量热法测试结果表明:该化合物在235.2 K时发生了可逆相变并伴随有8.4 K的滞后.单晶X射线衍射结果表明:该化合物从室温相的Pmna空间群[a=13.746 9(13),b=10.160 8(10),c=13.160 4(12),V=1 838.2(3)~3和Z=4]变化到低温相的P2_12_12_1[a=10.0987(7),b=13.0778(10),c=13.6093(10),V=1797.4(2)~3和Z=4],这可以归属为铁弹型相变,Dabco环的扭曲可能是导致发生相变的原因.     

LiFePO_4的结构及电化学性能概要

锂离子电池在海防、工业和科研等方面的的应用领域越来越广泛。LiFePO_4的结构非常稳定,循环性能好,温度范围广泛(能够在超过60℃温度工作),被认为是极具潜力的新一代电极材料。本文基于全海深电池的正极材料选型调研,简单介绍LiFePO_4的结构以及电化学性能。     

聚乙烯醇 - 氧化铝隔膜的制备研究

以聚乙烯醇为粘结剂,氧化铝为无机材料,采用真空吸附的方法制备了聚乙烯醇 - 氧化铝隔膜,并研究了聚乙烯醇的质量、氯化钠的质量、反应温度和反应时间分别对聚乙烯醇 - 氧化铝隔膜的电阻、气密性能和结构的影响.研究发现,原料配比和反应温度对聚乙烯醇 - 氧化铝隔膜的电化学性能有着重要影响,反应时间在超过6 h后对聚乙烯醇 - 氧化铝隔膜的电化学性能基本上无影响,并通过扫描电镜对隔膜的微观形貌进行了表征.     

某锂电池模组不同工况放电性能研究

某锂电池模组以不同工况进行放电测试,通过测量放电过程中温度变化及放电容量,对该锂电池模组不同倍率、不同功率下的放电性能进行研究.结果发现:该锂电池模组3 C放电最高温度达到63.1℃,0.2C放电最高温度31.7℃,3 C放电容量为0.2 C放电容量的97.3％,表明随着放电倍率的增大,电池模组的温度上升,放电容量下降...     

钠离子电池用石墨烯/硬碳复合材料的制备

针对硬碳材料在钠离子电池中循环、倍率性能不佳的问题,提出石墨烯包覆改性的策略。实验结果表明石墨烯的存在引入了更加丰富的孔道结构,有效地改善硬碳材料的导电性,提升电子传导效率。电化学表征结果显示石墨烯/硬碳复合材料(HCG)表现出优异的倍率以及循环稳定性：在2 A g^-1的电流密度下分别循环2000次其容量保持率分别为83.8%和24.2%。     

介孔锌粉的制备及其性能研究

本文以非离子表面活性剂C16EO10或平平加O-25的溶致液晶做模板,首次合成电池用介孔锌粉,并对合成的锌粉的形貌、视密度、振实密度进行了检测分析,以及电性能的研究。结果表明,用C16EO10和平平加O-25制备的锌粉的视密度分别为0.48 g/cm3、0.47 g/cm3,振实密度分别为1.13 g/cm3、0.98 g/cm3,析气量分别为0.09 ml/(1g·3d)、0.18 ml/(1g·3d)。介孔锌粉具有较好的大电流密度放电性能。