锂离子电池新型负极材料研究

介绍了锂离子电池新型负材料Sn-Ni合金的研究，报导了采用不同的电镀液和不同的电沉积工艺制备的Sn-Ni合金。分析和测试结果表明：采用电沉积法制备的Sn-Ni合金可与Li发生可逆反应，氧化峰出现的电压低，可用作锂离子电池负极材料，用氟化物镀液及在低电流密度下制得的Sn-Ni合金电化学性能较好。但用Sn-Ni合金作为锂离子负极材料其循环性能仍有待于进一步提高。     

Li+嵌Al反应的热力学分析及实验研究

利用第一原理赝势平面波方法计算了Al-Li合金中3种平衡相AlLi、Al2Li3和Al4Li9的形成焓,得出AlLi相的形成焓最低,表明当Li 嵌入Al电极时,优先形成AlLi相。为了验证上述结论,将Al薄片与金属锂对电极组成扣式电池,对Al电极进行电化学性能测试和结构表征。实验结果与理论计算的结果相吻合,表明可以采用第一原理赝势平面波方法预测铝作锂离子电池负极时的电化学反应性能。     

软化学法合成层状结构LiMnO2阴极材料

研究了以氢氧化锂和醋酸锰为原料,用软化学法制备锂离子蓄电池阴极材料LiMnO2。用X射线衍射法确定了材料的结构及其结构转变,结合循环伏安法研究了材料组织结构与电化学性能之间的关系。实验结果显示,层状结构LiMnO2的最佳热合成温度是600 ℃,随着温度升高,材料由层状结构向尖晶石结构转变,层状结构中Mn原子的最密排原子面(003)重排成为尖晶石结构的(111)面;而部分层状结构材料(104)原子面上的Li原子发生转移,Mn原子重排形成尖晶石LiMn2O4的(400)原子面,这两个原子面的面间距不一样,造成XRD图谱上(104)峰的位置上出现新的衍射峰,并且由于原子面上原子种类和排布方式的不同,衍射峰强度也发生变化。热处理温度升高,使材料中相伴出现杂相Li2MnO3和尖晶石型的LiMn2O4,破坏材料的层状结构,降低电化学性能。     

退火处理对FeCo纳米粒子吸波性能的影响

用KBH4作为还原剂,采用化学还原法制备FeCo纳米粒子,然后在400~600℃下退火。利用X射线衍射仪、扫描电镜、X射线光电子能谱仪和振动样品磁强计对FeCo纳米粒子进行表征,用网络矢量分析仪测定其电磁参数,并分析FeCo的吸波性能,研究退火温度对FeCo纳米粒子吸波性能的影响。结果表明,化学还原法制备的FeCo纳米粒子,在厚度为5 mm时对频率为2.24 GHz电磁波的反射损耗最大,为-14.9 dB,损耗机制以介电损耗为主。随退火温度从400℃升高到600℃,FeCo纳米粒子的介电损耗逐渐减小而磁损耗逐渐增大,在400℃退火后的FeCo粒子具有最优的电磁匹配特性和最高的反射损耗,在厚度为3.55 mm时对4.48 GHz电磁波的反射损耗为-49.14 dB。     

高温热处理石油焦在不同电解液中的嵌锂特性

采用原位X射线衍射技术 ,研究了经 2 2 5 0℃高温热处理的石油焦在 1mol/LLiClO4 +EC/DEC( 1∶1)和在 1mol/LLiClO4 +PC/DME( 1∶1)两种电解液中的嵌锂过程 ,结果表明 :在 1mol/LLiClO4 +EC/DEC( 1∶1)电解液中的嵌入物为锂离子 ,在 1mol/LLiClO4 +PC/DME( 1∶1)电解液中的嵌入物主要为溶剂化锂离子。     

HTTmax对碳微球的结构及电性能的影响

将煤焦油沥青基中间相碳微球(C-MCMB)进行热处理,用密度和XRD图谱表征经不同最高热处理温度(HTTmax)处理过的C-MCMB试样的微观结构.运用恒电流充放电法、粉末微电极循环伏安法考察了HTTmax对C-MCMB试样充放电性能的影响.实验结果表明HTTmax<2000℃时,试样中存在大量微孔,贮锂机制为"微孔贮锂",试样具有一定的贮锂容量,但不可逆容量大,充放电效率低且无平稳的充放电电位平台;当HTTmax＝2000℃时,微孔几乎消失,而石墨微晶又小又少,因而试样的充放电容量达到最低;HTTmax＝2300～2800℃时,随着HTTmax的升高,试样中的石墨微晶迅速长大,贮锂机制为"石墨微晶层间嵌锂",充放电容量高,充放电电位平台低而平稳,循环寿命长.     

LiNi_(0.815)Co_(0.15)Al_(0.035)O_2正极材料的微波合成机理及其表征

以前驱体Ni_(0.815)Co_(0.15)Al_(0.035)(OH)_(2.035)和LiOH·H_2O为原料,采用微波法合成了LiNi_(0.815)Co_(0.15)Al_(0.035)O_2锂离子电池正极材料。通过XRD、SEM和充放电测试等方法对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征,结果表明:在微波中以1 300 W的输出功率合成的正极材料具有最大的c/a和I(003)/I(104)值以及最小的R值,以0.2C充放电、在2.8~4.3 V之间首次放电比容量为185.2mA h/g,首次充放电效率为84%,循环30次后容量保持率为92.3%,表现出较好的电化学性能。微波对材料升温曲线影响较大,氢氧化锂的强吸波能力能够增大混合物的升温速率,缩短反应时间。     

锂锰氧材料在充放电过程中的结构变化

采用恒电流充放电和原位XRD法考察了尖晶石型LixMn2 O4 材料在充放电过程中的结构变化 ,实验结果表明 :过度充电和放电都会引起结构的不可逆变化 ,从而使充放电效率下降。     

聚苯胺在LiCoO2和LiMn204正极中的双重功能

用化学聚合法合成聚苯胺(PAn),并考察其在LiCoO2和LiMn2O<,4>正极中的双重功能.结果表明:在优化条件下PAn的产率y=94.06%、导电率σ=18.39 S/cm,大于乙炔黑(AB)的导电率σ=7.77 S/cm;以制备的PAn为锂离子电池正极活性材料,在不添加其他导电剂对其进行恒电流充、放电试验(电流密度J=15 mA/g)时,第三循环的比放电容量D3=60.8mA·h/g、充、放电效率n3=94.56%;PAn在正极中兼有活性材料的功能;以LiCoO2和尖晶石LiMn2O<,4>为正极活性材料,以PAn替代AB作为导电剂进行恒电流充、放电试验,在电流密度分别为15、30、45和60 mA/g时,比充、放电容量都增大,表明正极的极化程度减小;正极在经过较大电流密度(60 mA/g)充、放电后,再以小电流密度(15 ma/g)进行充、放电时,比充、放电容量几乎没有变化,表明经较大电流密度(60 mA/g)充、放电后,LiCoO2和尖晶石LiMn2O<,4>的贮锂结构没有改变.     

微观组织对2A14铝合金轮毂力学性能和腐蚀性能的影响

通过电子背散射衍射(EBSD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、室温拉伸、浸泡腐蚀、电化学极化等测试分析方法，研究了2A14铝合金轮毂内部不同区域上微观组织的差异及其对力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明，2A14铝合金轮毂的芯部和1/4层的晶粒尺寸分别是113和54 μm，再结晶分数分别是16%和36%。1/4层的合金相和时效析出相的含量都大于芯部，其中两种时效析出相(θ’和Q相)的数量密度均为芯部的2倍左右。芯部具有较大的晶粒尺寸和较少的时效析出相，因此具有较低的力学性能。同时，芯部相对于1/4层具有较少的合金相和较大的晶界相间距，因而芯部的电化学腐蚀和晶间腐蚀倾向均低于1/4层。