锂离子电池Na_2Li_2Ti_6O_(14)负极材料的合成与电化学性能

采用高温固相法成功合成了新型钛基负极材料Na_2Li_2Ti_6O_(14),并研究了其结构及电化学性能。利用高分辨透明电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)及其Rietveld精修、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)表征分析了材料的物相和显微结构。结果表明,合成的Na_2Li_2Ti_6O_(14)负极材料为纯相,具有Fmmm空间群结构;Na_2Li_2Ti_6O_(14)颗粒约为500~800 nm,Na、Ti和O三种元素分布均匀。循环伏安(CV)、充放电及电化学阻抗谱(EIS)测试表明,材料具有较好的锂离子脱嵌可逆性,较好的倍率性能和循环稳定性。钛电流密度为500 m A/g充放电时,Na_2Li_2Ti_6O_(14)材料的首次脱锂(充电)容量为180 m A·h/g,100次循环后可逆容量为136 m A·h/g;100次循环后,Na_2Li_2Ti_6O_(14)材料的电荷转移电阻增加,锂离子扩散系数略有下降,表明Na_2Li_2Ti_6O_(14)材料在循环后SEI膜的生成,降低了材料的电化学活性。     

锌取代对尖晶石Li_2MnTi_3O_8锂离子电池负极材料微观结构及电化学性能的影响

采用溶胶-凝胶结合固相烧结法制备具有复杂尖晶石结构(空间群为P4332)的Li_2Mn_1-xZnxTi_3O_8(x=0,0.1,0.5)负极材料,研究锌部分取代锰对Li2Mn Ti_3O_8材料微观结构及电化学性能的影响。结果显示,锌取代之后,Li_2MnTi_3O_8材料的晶胞体积以及晶粒尺寸有明显的降低,然而颗粒大小却没有显著的变化。锌取代对改善Li_2Mn Ti_3O_8材料电化学性能非常有利,在0.1C倍率条件下充放电,50次充放电循环,Li_2Mn Ti_3O_8,Li_2Mn_(0.9)Zn_(0.1)Ti_3O_8和Li_2Mn0.5Zn0.5Ti_3O_8放电容量分别为168,269和298 m A·h/g,且都在第一次循环之后表现出优异的循环稳定性。在1C倍率条件下充放电36次,锌取代材料的放电容量和循环稳定性均好于未取代的材料。     

锂离子正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2结构及性能研究

为进一步明确提高锂离子正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2电化学性能的途径和方法,从Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2材料的形貌结构化改性进行研究,综述了Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2的原始形貌及改性后得到的纳米纤维、纳米管、石墨烯包裹、空心球结构、空心纳米球、珊瑚状等相关形貌和结构,并讨论了其相应的电化学性能,分析了锂离子正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2形貌结构对其电化学性能的影响,并对其发展趋势进行了展望。     

CO_2/H_2O气化反应作用下煤恒温富氧燃烧特性

利用自制恒温热分析系统研究了不同气氛中(O_2/N2,O_2/CO_2和O_2/H2O_/CO_2)煤粉在温度(800~1 200℃)和氧气体积分数(2%~21%)范围内的燃烧行为,主要关注CO_2/H2O_气化反应作用下的燃烧特性。结果表明:在800℃时,大同烟煤在O_2/N_2中相对O_2/CO_2较快的燃烧速率主要源于N_2和CO_2物性的差异。温度升高到1 000℃进而到1 200℃,CO_2气化反应影响增强,大同煤在O_2/CO_2中整体反应速率逐步接近并超过O_2/N_2中的燃烧速率。但是当氧气体积分数超过10%后,气化反应影响减弱,大同煤在O_2/CO_2中的反应速率又逐渐落后于O_2/N_2中。因为H_2O比热和氧扩散能力介于N_2和CO_2之间,在气化反应作用之前,大同煤在O_2/CO_2/H_2O中的燃烧速率低于O_2/N_2而高于O_2/CO_2。在2%氧气体积分数下,温度的升高强化了CO_2/H_2O协同气化的影响,使得大同煤在O_2/H_2O/CO_2中的整体反应速率始终要高于O_2/CO_2中;但是氧气体积分数增加到10%后,协同气化作用减弱,导致大同煤在3种气氛中的反应过程较为接近。与大同烟煤相比,阳泉无烟煤在气化反应作用下的整体反应速率增幅更加明显,说明气化对高阶煤反应过程改善可能更为显著。     

锂离子正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2结构及性能

为进一步明确提高锂离子正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2电化学性能的途径和方法,从Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2材料的形貌结构化改性进行研究,综述了Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2的原始形貌及改性后得到的纳米纤维、纳米管、石墨烯包裹、空心球结构、空心纳米球、珊瑚状等相关形貌和结构,并讨论了其相应的电化学性能,分析了锂离子正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2形貌结构对其电化学性能的影响,并对其发展趋势进行了展望。     

三元正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2的研究现状及展望

<正>极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2具有高放电容量、高循环稳定性和环保等优点,能很好的满足新能源电动汽车和小型电子产品的使用要求,因此受到高度关注和广泛研究。本文简述了Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2材料的结构组分、电化学性能以及社会商业价值,总结了该材料制备和改性的方法及特点,并讨论了改性对电化学性能的影响。基于Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2材料国内外研究现状和应用前景,指出了纳米电极制备、多元结构制备、复合处理改性、复合材料制备、复合方法制备是该材料今后主要的发展方向。     

四川某锂多金属矿石选矿试验

四川某低贫锂多金属矿石中主要有用矿物为锂辉石,Li_2O含量为1.20%,伴生的有益组分为铌、钽,Nb_2O_5+Ta_2O_5含量为0.0222%。为确定该矿石的开发利用工艺,对矿石进行了选矿试验研究。结果表明,以自主开发的新药剂EM-PN5为锂铌钽混浮捕收剂,采用浮选—弱磁选—强磁选—重选流程处理,获得了Li_2O品位为5.73%、Li_2O回收率为85.63%,Nb_2O_5含量为0.020%、Ta_2O_5含量为0.028%、Nb_2O_5回收率为30.78%、Ta_2O_5回收率为47.00%的锂精矿;以及Nb_2O_5品位为20.610%、Ta_2O_5品位为16.290%、Nb_2O_5回收率为54.90%、Ta_2O_5回收率为47.34%的铌钽精矿。     

基于CuO/SiO_2载氧体的化学链氧解耦燃烧实验研究

在间歇式小型流化床中利用CuO/SiO_2为载氧体针对煤CLOU过程进行了初步实验研究。研究发现,在CLOU还原阶段,煤的燃烧过程非常迅速。950℃时,仅需要60 s左右反应即结束。反应过程中O_2的浓度并不为0,说明载氧体释放氧气的速率较快,而焦炭的氧化过程是速率限制步骤。温度对反应过程有明显的影响,提高反应温度能显著提高燃料转化效率,但是高温条件下载氧体有烧结倾向,提高Cu基载氧体的高温条件下的稳定性是未来的研究重点。     

锂离子电池Li_4Ti_(4.95)Ce_(0.05)O_(12)负极材料的结构与电化学性能

采用高温固相法合成了Li_4Ti_5O_(12)和Li_4Ti_(4.95)Ce_(0.05)O_(12)负极材料,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)和充放电测试等手段研究样品的结构和电化学性能。XRD图谱表明铈掺杂并没有改变样品的晶体结构;循环伏安曲线表明Li_4Ti_(4.95)Ce_(0.05)O_(12)样品具有更好的可逆性,铈的掺杂有利于锂离子的可逆脱嵌;微分电容曲线表明Li_4Ti_(4.95)Ce_(0.05)O_(12)的充放电的峰电位值差比Li_4Ti_5O_(12)小,说明前者具有更小的电化学极化;充放电测试表明,5 C倍率充放电时,Li_4Ti_(4.95)Ce_(0.05)O_(12)和Li_4Ti_5O_(12)的可逆放电容量分别为120 m A·h/g和80 m A·h/g左右,说明铈的掺杂提高了Li_4Ti_5O_(12)材料的倍率容量和循环性能。     

国外某锂多金属矿选矿试验

为综合评价国外某锂多金属矿选矿可利用性,开展了选矿全流程试验,确定了锂的回收利用指标,并综合考察了铌钽、铷等有价元素的走向与分布。对原矿品位Li_2O 1.55%、Nb_2O_5 0.0049%、Ta_2O_5 0.020%、Rb_2O0.38%的锂多金属矿,在磨矿细度-0.074 mm 70.3%的条件下,采用高效锂辉石捕收剂EMBH,经"一粗三精二扫"的浮选闭路试验及浮选精矿强磁选试验,获得了Li_2O品位5.93%,Li_2O回收率为68.06%的较好锂精矿指标。含铁铌钽矿物中,铌、钽回收率分别为Nb_2O_5 42.63%、Ta_2O_5 36.55%,铷主要富集在尾矿中,尾矿中Rb_2O分布率为85.70%,为该矿及同类型矿后续进一步综合回收利用提供了有益参考。     

天然斜发沸石吸附废水中Pb2+、Cd2+、Ni2+、Zn2+的试验研究

用山东潍坊涌泉天然斜发沸石对模拟含重金属离子Pb²⁺、Cd²⁺、 Ni²⁺、Zn²⁺ 的废水分别进行了试验研究。结果表明,该地天然斜发沸石对废水中的Pb²⁺有较高的去除率,可以作为重金属离子Pb²⁺的吸附剂使用。     

乙二胺四亚甲基四苯次瞵酸的合成及其与Cu~(2 )、Zn~(2 )、Ni~(2 )、Cd~(2 )、Co~(2 )络合常数测定

本文合成S.O.Grim提出的、以乙二胺为主体骨架的有机磷多合配位休——乙二胺四亚甲基四苯次瞵酸(Ethylenediaminetetra(methylenephenylphosPhinic)Acid),简称EDTPPI。实验方法利用pH滴定,并用计算机处理数据,利用非线性最小二乘法——步长加速法,测定了EDTPPI的加质子常数,及与Cu~(2 )、Zn~(2 )、Ni~(2 )、Cd~(2 )、Co~(2 )的络合常数。     

ZrO2／MoSi2复合电热材料的高温氧化行为

通过热重法研究挤压成型制备的纯MoSi2及20%ZrO2/MoSi2复合材料的高温氧化行为,分别用XRD和FESEM分析试样氧化层的物相结构及氧化形貌.结果表明,20%ZrO2/MoSi2复合材料在800℃氧化时表现为镅、硅的同时氧化.氧化产物主要为M003(部分挥发)和SiO2.1100℃氧化时,硅的选择性氧化和钼、硅的同时氧化均有发生,氧化产物主要为MoO3(完全挥发),Mo5Si3和SiO2.1300℃氧化时.主要为硅的选择性氧化,氧化产物为Mo5Si3和SiO2.复合材料在800℃和1100℃氧化后质量无明显变化,1300℃氧化后质量略有增加.ZrO2的加入降低了复合材料的致密度,促进了氧在基体中的扩散,使复合材料在1300℃的抗氧化性能略有下降.     

TiH_2颗粒表面包覆SiO_2膜的正交试验研究

以硅酸钠(Na2SiO3·9H2O)和盐酸(HCl)为原料,以非均匀形核的形式在氢化钛(TiH2)表面均匀地包覆一层SiO2。研究了反应物浓度、pH值、温度及搅拌速度等因素对包覆的影响,并用正交试验得出了最佳工艺。释氢实验表明,经过包覆的发泡剂释氢时间可延迟60 s以上。     

Ni2+-H2O系羟合配离子的配位平衡

根据配位化学热力学平衡原理,绘制Ni2+-H2O系配合离子浓度Pε-pH图、镍羟合配离子分率αn-pH图及Ni(OH)2条件溶度积pPs-pH图.pc-pH图描述了Ni(OH)2(固)溶解平衡时,镍的总离子平衡浓度与pH关系,pH为10～11时Ni(OH)2的溶解度最小.αn-pH图指出了各种羟合配离子分率与pH关系,每种羟合配离子都对应有其存在的最佳pH范围.Ni(OH)2(固)的条件溶度积pPs-pH图表明pH在9-11范围内Ni(OH)2(固)的条件溶度积最小.研究结果可为中和水解法去除废水中镍等技术提供理论依据.     

累托石/TiO_2/Cu_2O三元纳米复合材料的制备及其表征

采用低温液相法以醋酸铜和自制的TiO2/累托石光催化材料为原料,以葡萄糖为还原剂,在乙醇/聚乙二醇/H2O三相溶液体系中首次合成了累托石-TiO2-Cu2O三元复合光催化材料。并用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收(UV-Vis)技术对复合材料进行分析,结果表明该方法制备的复合材料既能实现TiO2、Cu2O的固载和复合,同时能显著增强半导体光催化剂对可见光的吸收性能。     

双氧水和次氯酸钠联合氧化漂白高岭土工艺研究

研究了双氧水和次氯酸钠对高岭土的联合漂白作用，采用正交实验设计方法优化选择出最佳的漂白工艺条件，指出：对灰色含有机质的高岭土，采用联合漂白工艺，比单用双氧水或次氯酸钠具有更好的效果。     

Fe-TiO2可见光催化H2O2降解水溶液中的阿特拉津

以负载Fe(Ⅲ)的金红石型TiO₂(Fe/TIO-R)为光催化剂, 以内分泌干扰物阿特拉津作模型污染物, 研究了Fe/TIO-R可见光催化H₂O₂降解阿特拉津的反应特性。结果表明, Fe/TIO-R能可见光催化H₂O₂降解阿特拉津, 反应60 min, 阿特拉津的降解率达96%, 明显大于金红石型TiO₂与Fe₂O₃单独作用的加和;通过对反应体系的荧光光谱分析显示, 阿特拉津的降解涉及羟基自由基(·OH)的产生与参与。     

纳米MoS2的摩擦学特性

采用EDS分析磨痕表面元素的化学状态，扫描电子显微镜观察磨痕表面形貌，在MS-800A四球摩擦磨损实验机上考察MoS2纳米材料作为润滑油添加剂的摩擦学特性。通过对刚球磨斑直径、PB值的变化分析MoS2纳米材料的形貌、添加剂含量对润滑油摩擦性能的影响。结果表明．MoS2纳米颗粒具有好的减磨性能和极压性能，MoS2纳米纤维对增加极压性能影响不大。随着添加剂含量的增加，润滑油的减磨性降低，极压性提高。纳米MoS2对摩擦副的减磨和极压性能改善的原因是由于其吸附于摩擦副表面，在摩擦过程中，纳米MoS2分解，生成含Mo的氧化膜，起到改善摩擦学性能的作用。     

二维纳米氧化铝涂层包覆锰酸锂材料电化学性能的研究

以无机铝盐Al(NO3)3·9H2O为原料,氨水为沉淀剂,通过溶胶-凝胶法在Li Mn2O4表面包覆一层二维纳米状Al2O3。通过XRD、SEM、TEM和电化学测试对样品的晶体结构、表面形貌和电化学性能进行了表征。结果表明,此方法合成的锰酸锂表面均匀包覆了一层二维纳米氧化铝,呈蓬松无序状,厚度约为50 nm。电化学测试结果表明:该复合材料的首次放电比容量为112.7 m Ah/g(0.1C),1C倍率循环400周容量保持率为78.35%。