Li2CO3和TiO2合成Li4Ti5O12的工艺优化

为了优化碳酸锂和二氧化钛合成尖晶石Li4Ti5O12的工艺,实验采用TG、XRD、SEM等手段研究了该工艺的等温动力学。测试结果表明,在400℃时碳酸锂和二氧化钛的反应过程由扩散控制,在450℃时的反应过程由界面化学反应控制,在500~600℃时属于随机成核和随后生长机理,积分动力学方程为G(α)=[-ln(1-α)]2,表观活化能为191.35 kJ/mol。在动力学研究基础上,优化了合成工艺,其中850℃下反应8 h的产物的放电比容量为167 mA·h/g,循环25次后容量基本不变,表现出良好的循环性能。     

废糖蜜-硫酸溶液中软锰矿的浸出动力学

用收缩芯模型研究了硫酸介质中废糖蜜还原浸出软锰矿的动力学,考察了软锰矿粒度、反应温度、浸出时间、硫酸浓度和废糖蜜浓度对锰浸出速率的影响. 结果表明,提高反应温度、硫酸浓度、废糖蜜浓度和减小软锰矿颗粒的初始平均半径,均可提高锰的浸出速率. 废糖蜜还原浸出软锰矿属界面化学反应控制,表观活化能为45.6 kJ/mol,硫酸和废糖蜜的反应级数分别为0.52及0.28.     

Mn_3O_4合成锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4

以Mn3O4为原料,在氧气气氛中用固相反应法制备尖晶石结构正极材料LiNi0.5Mn1.5O4,并用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒流充放电测试考察了反应温度、反应时间和锂用量等工艺条件对合成产物的结构、微观形貌和电化学性能的影响。结果表明通过控制工艺条件可以优化材料的电化学性能,其中锂用量为1.02,在900℃反应2h所合成LiNi0.5Mn1.5O4具有Fd3m尖晶石结构,放电比容量为140mAh/g、40次循环后容量保持率为94.8%。     

响应面优化蔗渣焙烧还原低品位软锰矿的工艺(英文)

采用基于统计的优化策略优化了无氧条件下蔗渣焙烧还原低品位软锰矿的工艺。用中心组合设计收集实验数据,用二次模型表示锰浸出率与渣矿比(蔗渣与锰矿质量比)、焙烧温度、焙烧时间的函数关系,用统计分析(ANOVA)研究变量及变量的相互作用对浸出过程的影响。结果表明,渣矿比和焙烧温度对浸出过程的影响比焙烧时间的大,渣矿比和焙烧温度的线性项、二次项及其交互作用影响显著,而焙烧时间的影响却较小。利用所得的二次模型可得最佳工艺参数:渣矿比0.9:10、焙烧温度450°C、焙烧时间30min。在优化条件下,锰浸出率的预测值为98.1%,实验值为98.2%.     

技术美在设计产品中如何体现

设计产品是技术美学的逻辑起点,技术美学是设计产品审美形态的独特视角,它融于产品的构成要素中,成为社会的一种基本审美存在。     

纤维素-半纤维素混合物焙烧还原低品位软锰矿的动力学

采用TG-DTG和XRD研究了纤维素、半纤维素及其混合物焙烧还原软锰矿的动力学. 结果表明,与非生物质类还原剂相比,纤维素、半纤维素及其混合物可在低于773 K焙烧还原软锰矿,纤维素和半纤维素单独焙烧还原软锰矿的动力学可采用在JMA方程基础上提出的经验动力学函数a=1-exp{-k0exp(-Ea/RT)[(T-T0)/b]n}描述,表观活化能Ea分别为38.66和30.14 kJ/mol. 混合物还原软锰矿过程的动力学可用单一组分动力学的线性加和表示,即转化率a=Sixiaie(T-T0,i),且Sixi=1, 式中e(T-T0)是单位阶跃函数,用于避免产生无效的转化率数据.     

响应面方法优化低温碳热还原制备LiFePO4/C的工艺

用响应面法优化了低温碳热还原合成LiFePO4/C的工艺,用中心组合设计研究了蔗糖用量、焙烧温度、焙烧时间和低温反应温度四因素对放电比容量的影响。结果表明,放电比容量与四因素关系符合二次模型,焙烧温度和蔗糖量以及两者的交互作用对放电比容量影响较为显著,各个因素的二次方影响高度显著。由模型得出的最优操作条件为:焙烧温度718℃;焙烧时间10.88 h;蔗糖量0.866 g g 1LiFePO4;热处理温度105℃。该条件下LiFePO4/C的实际放电比容量为140.6 mA h g 1,与模型预测值142.03 mA h g 1无显著差异。     

硫酸-糖蜜酒精废液浸出软锰矿的动力学(英文)

The kinetics of reductive leaching of manganese from low grade pyrolusite in dilute sulfuric acid in the presence of molasses alcohol wastewater was investigated. The shrinking core model was applied to quantify the effects of reaction parameters on leaching rate. The leaching rate increases with reaction temperature, concentrations of H 2 SO 4 and organic matter in molasses alcohol wastewater increase and ore particle size decreases. The leaching process follows the kinetics of a shrinking core model and the apparent activation energy is 57.5 kJ·mol –1 . The experimental results indicate a reaction order of 0.52 for H2SO4 concentration and 0.90 for chemical oxygen demand (COD) of molasses alcohol wastewater. It is concluded that the reductive leaching of pyrolusite with molasses alcohol wastewater is controlled by the diffusion through the ash/inert layer composed of the associated minerals.     

锂离子电池正极材料Li3V2[(PO4)1-xFx]3/C的合成及性能表征

以LiH2PO4、LiF和V2O5为原料,蔗糖为还原剂,用碳热还原法合成了Li3V2[(PO4)1-xFx]3/C(x=0、0.02、0.05、0.08、0.10和0.15),并用X射线衍射、Fourier变换红外光谱、循环伏安、交流阻抗谱和恒流充放电技术研究了F-掺杂对材料结构和电化学性能的影响.结果表明:F-掺杂Li3V2(PO4)3/C与纯Li3V2(PO4)3/C均为单斜结构,但少量的F-掺杂可提高电极反应可逆程度和电导率,降低电荷传递阻抗;在所得的F-掺杂材料中,Li3V2[(PO4)0.95F0.05]3/C具有较好的电化学性能.在3.0～4.2V (vs.Li/Li+)循环时,电极的0.5C放电容量为124.4 mA·h/g,50次循环后容量保持率为98.5％,15C下的放电容量为84.7mA·h/g,50次循环后容量保持率为97.4％,而Li3V2(PO4)3/C的仅为59.2 mA·h/g和89.0％.     

助剂对水基铸造涂料悬浮率和粘度的影响

研究了钠基膨润土、羧甲基纤维素钠(CMC)、白乳胶和三聚磷酸钠对水基铸造涂料悬浮率和粘度的影响以及它们之间的交互作用.实验表明:钠基膨润土、CMC可以显著提高涂料的悬浮率和粘度;白乳胶则降低涂料的悬浮率,但提高其粘度;三聚磷酸钠既降低涂料的悬浮性率又降低其粘度.发现它们之间存在对涂料悬浮率的交互作用,而对其粘度则无交互作用.