新型负极材料LiTi_2(PO_4)_3的合成及电化学性能研究

以碳酸锂(Li2CO3)、二氧化钛(Ti O2)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)为主要原料,采用流变相反应法成功地合成了Li Ti2(PO4)3,并探讨不同合成温度对Li Ti2(PO4)3结构及电化学性能的影响。采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)技术对合成材料的晶体结构和形貌进行了表征,采用恒流充、放电系统及交流阻抗测试法对合成材料的电化学性能进行了测试,结果表明:在小电流密度下两种温度合成的产物电化学性能差别不大,但在较高倍率下充、放电时,600℃下合成的样品具有较高的比容量和较好的循环性能,还对合成温度影响Li Ti2(PO4)3性能的原因进行了初步探讨。     

蓖麻油的改性研究及其应用

通过对蓖麻油进行改性研究试验，摸索出一种用其完全代替桐油用于某些涂料生产的方法，该方法可使生产成本大幅度降低，具有较大的经济价值。     

富含尿素废水电化学处理的研究

由于氢能源和环境废水处理的需求,使尿素氧化和氢能产生的双功能催化剂的发展成为重大的挑战。本文中合成了双功能催化剂Ni_3N。对尿素氧化,当电流密度为10 mA·cm~(-2)时,电位为1.34 V,Tafel斜率为41 mV dec~(-1)。同时对析氢反应来说,当电流密度为10 mA·cm~(-2),电位为120 mV,Tafel斜率为110 mV dec~(-1)。     

非整比磷酸铁锂LixM0.01FePO4的合成与电化学性能研究

用流变相法成功地合成了分别掺杂Y和Mo的非整比磷酸铁锂(LixY0.01FePO4和LixMo0.01FePO4),并用XRD和SEM技术对其结构和形貌进行了表征,结果表明:LixY0.01FePO4和LixMo0.01FePO4仍然保持LiFePO4的晶体结构,但晶胞参数略有变化;两种晶体颗粒分布较均匀,其平均粒径分布在0.5～1.0μm范围。用电池综合测试技术,对目标产物的电化学性能进行了测试,当在低倍率下(0.05 C)充、放电时,LixY0.01FePO4和LixMo0.01FePO4材料的初始放电比容量分别为135、130 mAh/g;当在较高倍率(0.5 C)下充、放电时,两种掺杂的LiFePO4材料仍分别具有初始放电比容量为108、106 mAh/g,但LixY0.01FePO4却比LixMo0.01FePO4表现更好的循环性能。并对非整比掺杂磷酸铁锂材料的改性机理进行了分析。     

TiO_2包覆的尖晶石LiMn_2O_4的电化学性能

用超声波振荡法,将粒径约为20 nm、用溶胶-凝胶法合成的TiO2颗粒包覆在流变相法合成的LiMn2O4表面,再在600 ℃下处理2 h,得到TiO2包覆的尖晶石LiMn2O4.在3.0～4.4 V,产物以1.0 C充放电的首次放电比容量为121.7 mAh/g,第100次循环的放电比容量为108.3 mAh/g;以0.5 C充放电的首次放电比容量为126.7 mAh/g,第200次循环的容量保持率为86.0%.     

Li-ICl非水电池体系的研究

报道了Ｌｉ－ＩＣｌ非水电池体系的研究工作。本非水电池体系由锂负极、多孔石墨电极和电解质溶液构成,电解质溶液由有机溶剂硝基苯或无机溶剂三氯氧磷（ＰＯＣｌ３）和溶解在该溶剂中的活性物质ＩＣｌ及电解质构成。在制作该类模拟电池过程中,首先对溶剂硝基苯和电解质（ＡｌＣｌ３及ＬｉＡｌＣｌ４）进行干燥纯化,然后在惰性气氛操作箱中装好模拟电池,模拟电池的集流体为镍,锂片和碳膜的面积为１ｃｍ２,电池中所含电解液为０．４ｍＬ。将该模拟电池在恒流放电测试系统中进行测试,结果表明：当电解质采用ＬｉＡｌＣｌ４时,ＩＣｌ的浓度为１ｍｏｌ／Ｌ,该类非水电池具有较高的开路电压（３．９０Ｖ左右）,并显示良好的放电性能。此外,对电池体系的电化学还原行为也进行了初步的探索。     

锂电池 Li/VOCl_3 非水体系新探

报道了Ｌｉ／ＶＯＣｌ３非水电池体系的初步研究工作。本非水电池体系由锂负极、多孔石墨电极和电解质溶液构成,电解质溶液由非水溶剂（硝基苯）和溶解在该溶剂中的活性物质ＶＯＣｌ３及电解质构成。在制作该类模拟电池过程中,首先对溶剂硝基苯和电解质（ＬｉＡｌＣｌ４及ＡｌＣｌ３）进行干燥纯化,然后在惰性气氛操作箱中装好模拟电池,模拟电池的集流体为镍,锂片和碳膜的面积为１ｃｍ２,电池中所含电解液为０．４ｍＬ。将该模拟电池在恒流放电测试系统中进行测试,结果表明：当电解质采用ＬｉＡｌＣｌ４,溶剂硝基苯与ＶＯＣｌ３的体积比为１００∶１６时,电池在小电流密度下工作,具有较高的开路电压和工作电压,而且具有良好的放电性能。     

对甲苯磺酸催化合成丙酸异丁酯

以对甲苯磺酸作催化剂,通过丙酸和异丁醇反应合成了丙酸异丁酯。探讨了醇酸物质的量比,催化剂用量及反应时间对酯化率的影响。实验结果表明：对甲苯磺酸具有良好的催化活性,在醇酸物质的量比1．4：1,催化剂用量为反应物料总质量的4．0％,反应时间1．5h,反应温度100－114℃时,酯化率可达93．3％。     

二元掺杂对LiFePO_4结构及电化学性能的影响

采用流变相法合成了锂离子电池正极材料LiFePO_4,并对其进行Ga3+和F-离子同时掺杂改性。用X射线衍射光谱法(XRD)、透射电子显微镜法(TEM)等测试手段对改性材料进行表征,并对LiFe_(1-x)Ga_x(PO_4)1-xF_(3x)(x=0,0.02,0.06,0.10,0.14)正极材料进行了电化学性能测试。结果表明:正、负离子同时掺杂后的LiFe_(1-x)Ga_x(PO_4)1-xF_(3x)仍具有橄榄石结构,但能明显地改善LiFePO_4的电化学性能,尤其是改善其倍率性能。当掺杂量x为0.06时,样品LiFe_(0.94)Ga_(0.06)(PO_4)_(0.94)F_(0.18)表现出最优的电化学性能,以0.1 C进行充放电时,初始放电比容量为155 m Ah/g,经100次循环后,仍然保持为147m Ah/g;以1 C进行充放电时,首次放电比容量达到142 m Ah/g,经100次循环后,仍保持为130 m Ah/g。     

H_2O_2处理H_4SiW_(12)O_(40)/SiO_2光催化降解有机染料的研究

采用溶胶-凝胶法将Keggin型H4Si W12O40负载在Si O2上,并用30%H2O2溶液对其进行敏化,制得H4Si W12O40/Si O2/H2O2光催化剂,分别利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对该光催化剂进行表征分析,结果表明H4Si W12O40高度分散在Si O2上,并且经过H2O2溶液处理的光催化剂在935.2 cm-1出现了一个较弱的过氧基吸收峰,这与过氧多酸化合物的吸收峰较一致。另外,进行甲基橙模拟废水溶液在黑暗条件下的吸附-脱附平衡实验,结果表明在30 min达到吸附-脱附平衡,故优化组实验选择在黑暗下搅拌30 min以达到吸附-脱附平衡。接着对甲基橙的初始浓度、溶液p H以及催化剂用量进行优化。实验发现,在甲基橙初始浓度为15 mg·L-1,溶液p H为1.0,催化剂的用量为6 g·L-1的优化情况下,光降解3.0 h,甲基橙的降解率达到99.0%,H4Si W12O40/Si O2/H2O2光催化降解甲基橙溶液的过程符合一级动力学反应规律;且H4Si W12O40/Si O2/H2O2对甲基紫、孔雀石绿、亚甲基蓝、罗丹明B和甲基红均具有较高的光催化活性,降解率达87.5%~100.0%。