纳米多孔NiO类空心微球负极材料的制备与储锂性能

以NiCl₂·6H₂O、尿素、葡萄糖为原料采用水热法制备了NiO前体,将前体在空气中烧结最终得到NiO电极活性材料。该NiO样品具有镂空结构的类空心球形貌,且由50~100 nm初级纳米颗粒构成。对该NiO样品作为锂离子电池负极材料的储锂性能进行了研究,结果发现赝电容效应对该材料储锂容量和倍率性能有重要贡献。因独特的空心纳米结构和赝电容效应,该材料表现出出色的电化学循环稳定性和优异的大倍率充放电性能。在500 mA·g^-1电流密度下,100圈充放电循环后放电比容量为650 mA·h·g^-1,容量保持率达86.6%;在10 A·g^-1的超高倍率下,其稳定放电比容量仍高达432 mA·h·g^-1。     

层间阴离子对铝取代氢氧化镍电化学性能的影响

采用化学共沉淀法制备出层间分别含有SO42-和NO3-的铝取代氢氧化镍样品。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的微观结构和表面形貌进行了分析。采用循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)和充放电测试表征了样品的电化学性能。结果表明,层间含有NO3-的铝取代氢氧化镍比层间含有SO2-的铝取代氢氧化镍具有更好的电化学反应可逆性、更高的质子传递系数和放电比容量。     

不同工艺下镁合金MAO/GO/SA复合涂层的耐蚀性

为提高AZ91D镁合金基体的耐蚀性,采用微弧氧化、电沉积和自组装工艺在AZ91D镁合金表面制备了微弧氧化/氧化石墨烯/硬脂酸(MAO/GO/SA)复合涂层。通过SEM对复合涂层的微观组织结构进行了分析,利用电化学阻抗谱、极化曲线测试了复合涂层的耐蚀性能。结果表明,最佳电沉积电压为4 V,此时,MAO/GO复合涂层的电荷转移电阻(R_ct)为4.41×10⁵Ω·cm²,腐蚀电流密度(J_corr)为3.88×10^-7 A/cm²。醇水比为7∶3时,MAO/GO/SA复合涂层的R_ct值为3.07×10⁶Ω·cm²,J_corr为3.02×10^-8 A/cm²,达到超疏水状态,涂层耐蚀性最好。     

中性柠檬酸盐溶液电镀镍工艺的研究

采用柠檬酸钠作为配位剂在中性电解液中电沉积镍。研究了柠檬酸钠的质量浓度和阴极电流密度对中性柠檬酸盐电镀镍过程及镀层性能的影响。结果表明:随着柠檬酸钠的质量浓度的增加,镀镍层表面的结瘤减少,裂纹变多,镀层的硬度增大,但电解液的阴极电流效率降低;随着阴极电流密度的增大,镀镍层表面出现裂纹和大量结瘤,硬度先增后降,阴极电流效率下降。     

铜箔镀Cr-Zn-Ni-H氧化膜工艺及其高温抗氧化性能研究

为了解决铜箔在高温下的氧化变色问题,本文对(Cr-Zn-Ni-H)体系钝化液进行了研究,讨论了工艺条件对涂层高温抗氧化性能的影响。经实验确定Cr-Zn-Ni-H体系的最佳工艺条件为:K2(Cr2O7)为6～10 g/L,ZnO为2～4 g/L,H3PO4为20～25 g/L,ZnSO4.7H2O为1.0～2.5 g/L,NiSO4.6H2O为0.5～1.5 g/L,HC为0.3～0.7 mg/L,pH为3.5～4,电镀时间为8～15 s,电流密度为150～190 A/m2,温度为30～40℃。结果表明,Cr-Zn-Ni-H酸性体系钝化液制成的电解铜箔,能够达到270℃、2 h不氧化不变色的要求;该工艺简单,易于操作控制,是目前较为理想的铜箔高温防氧化工艺。     

关于改善实验设备管理的探讨

通过对实验设备管理现状的分析,指出了设备管理的普遍存在的问题,并提出改善设备管理的一些建议。     

铝材化学法不同着色效果条件的研究

采用硫酸阳极氧化膜无机染料化学着色方法,通过实验研究了着色液浓度、温度、着色时间等因素对着色效果的影响,确定了同一体系着不同颜色的最佳工艺条件,再经过一系列的性能测试,讨论了着不同颜色后铝材的性质.一般情况下,随浓度和时间增加,着色膜颜色会逐渐加深,但不会改变色系.相对浓度和时间而言,温度对着色效果影响很大,如果温度太高,氧化膜会被封孔,而着不上颜色,所以控制好温度对着不同颜色效果很重要.该工艺操作简便,溶液可循环利用;着色膜耐蚀性、耐晒性和致密性良好.     

(Ni-Fe)-ZrO2复合镀层的制备及性能研究

采用电沉积的方法在硫酸盐溶液中制备了(Ni-Fe)-ZrO2复合镀层。讨论了ZrO2微粒含量对复合镀层硬度的影响规律,对镀层物理化学性能进行了表征。结果表明:当ZrO2质量浓度为8 g/L时镀层的硬度最高,复合镀层的耐蚀性明显提高,表面形貌测试明显看出有ZrO2微粒沉积在镀层中。     

Ni/Al-LDH/MCNTs原位复合材料的制备与电化学性能

以Ni(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O、尿素和MCNTs为原料,采用原位均相沉淀法制备了MCNTs含量(质量分数)分别为1%、3%和5%的Ni/Al-LDH/MCNTs复合电极活性材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征了材料的微观结构和形貌;采用循环伏安(CV)、电化学交流阻抗(EIS)和充放电测试研究了该复合材料作为镍氢电池正极材料的电化学性能。结果表明,在Ni/Al-LDH中复合MCNTs能够提高材料的电化学活性,降低电化学反应电阻,显著改善材料的大电流充放电性能。其中MCNTs含量为3%的Ni/Al-LDH/MCNTs复合材料具有最佳的电化学性能,在200、500、1000和2000mA·g-1电流密度下的放电比容量分别为330、321、307和288 mA·h·g-1,而未复合MCNTs的Ni/Al-LDH在2000 mA·g-1电流密度下放电比容量仅为205 mA·h·g-1。     

镁合金表面SiO2-ZrO2溶胶凝胶膜的耐蚀性

采用溶胶-凝胶法在AZ91D镁合金表面制备SiO2-ZrO2复合溶胶凝胶膜.研究膜层制备工艺中的干燥、固化过程对膜层耐腐蚀性能的影响,从而确定了SiO2-ZrO2复合溶胶凝胶膜在镁合金表面的最佳沉积工艺.通过全浸腐蚀试验和电化学测试方法评价了膜层的耐腐蚀性能.试验确定最佳沉积工艺参数:干燥温度为80℃、干燥时间为9 h、固化温度为250℃、固化时间为1 h.在优化工艺条件下制备的溶胶凝胶膜层对镁合金基体有一定的防护作用,提高了镁合金的耐蚀性.