Li4Ti5O12负极材料的制备及其A位掺杂改性

钛酸锂(Li4Ti5O12)是一种"零应变"材料,即在充放电过程中,不发生体积变化,因而被认为是一种安全可靠的锂离子电池负极材料。在实际应用中,为了克服它的绝缘性缺陷,通常从颗粒纳米化和提高导电性两方面对材料进行改性。通过对传统溶胶凝胶法进行改进,成功地制备了颗粒细小(颗粒尺径约为150~400nm)、分散性良好的A位La3+掺杂的Li4Ti5O12粉体。La3+掺杂能够有效地减小界面电荷转移电阻,并缓解材料的电极极化现象。未进入晶格的La3+有可能阻塞Li+的一维扩散通道,而杂质La0.625Li0.125TiO3有效提高了材料的离子导电性,受两种因素的共同作用,不同La3+掺杂量的Li4Ti5O12表现出了不同的电化学性能。     

高能球磨辅助固相法合成电池材料Li4Ti5O12

以钛酸正丁酯、碳酸锂为原料,采用高能球磨辅助固相法合成了锂离子电池负极材料尖晶石型Li4Ti5O12.探讨了不同煅烧温度对Li4Ti5O12形貌和结构的影响,并通过X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、恒电流充放电和循环伏安测试等手段对材料的表面形貌、结构和电化学性能进行表征.结果表明,煅烧温度对Li4Ti5O12的结晶度、微观形貌有显著的影响.经过工艺优化,包覆有TiO2·2 H2O的碳酸锂前驱体经800℃热处理7h后,产物Li4Ti5O12的颗粒尺寸细小且均匀,约在200～500 nm,同时表现出优异的电化学性能.在0.5 C和1C下放电,首次放电比容量分别达到180.3和160.1 mAh/g,经过100次充放电循环后,容量保持率分别为92.2％和98.1％.研究表明高能球磨工艺结合碳酸锂包覆技术可以有效阻止固相法合成粉体过程中的团聚,极大地改善了Li4Ti5O12的循环稳定性.     

黄精多糖的提纯、硫酸化和羧甲基化修饰及其抗氧化活性研究

以黄精为原料,采用超声辅助法提取黄精多糖,经DEAE-52纤维素层析及葡聚糖凝胶层析柱Sephadex G-200分离纯化,得到平均分子量为21.58 kDa的纯黄精多糖(PSP1-A),浓硫酸法制备硫酸酯化多糖(SPSP1-A),氢氧化钠-一氯乙酸体系法制备羧甲基化多糖(CPSP1-A)。通过傅里叶红外光谱法对衍生物进行结构验证,并采用体外实验法对比修饰前后黄精多糖的抗氧化活性。结果表明,黄精多糖提纯修饰后得到取代度为1.44的硫酸化产物和取代度为0.49的羧甲基化产物。在最大浓度10 mg/mL时,CPSP1-A对DPPH·和·OH的清除率分别为74.69%和91.27%。与PSP1-A相比,CPSP1-A对DPPH·和·OH清除力提高,还原力增强,但对ABTS+自由基清除力下降;而SPSP1-A对以上三种自由基的清除作用均增强,10 mg/mL时对DPPH·、·OH和ABTS+·的清除率分别为98.70%、95.72%和97.87%,且还原力明显提高,在10 mg/mL时,SPSP1-A还原力是PSP1-A的三倍多。结果表明,两种修饰均是提高黄精多糖抗氧化能力的有效方法。     

共混比及聚合物浓度对PVC/PVB相容性及超滤膜性能结构的影响

通过混合焓的计算,对不同共混比和聚合物浓度的聚氯乙烯(PVC)/聚乙烯醇缩丁醛(PVB)共混比体系的相容性进行预测,并通过稀溶液黏度(DSV)法、运动黏度法和目视法进行相应验证;以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,通过湿相转换法(NIPS)制备PVC/PVB共混平板超滤膜,并对超滤膜的性能和结构进行测试,系统地研究了PVC/PVB共混铸膜液的组成对平板超滤膜的结构及其分离性能的影响,为通过PVB共混改性PVC膜材料制备超滤膜提供了理论依据。     

溶胶凝胶法制备锂离子电池负极材料钛酸锂

目前Li4Ti5O12已逐渐成为锂离子电池负极材料的研究热点,并有望取代石墨类碳材料成为新一代负极材料。详细介绍了溶胶凝胶法制备Li4Ti5O12负极材料的原理及近几年的研究进展,探讨了现阶段改善Li4Ti5O12电化学性能的研究方向,从投加螯合剂、金属离子掺杂、表面改性、物理/化学辅助法四方面介绍了Li4Ti5O12的研究成果。提出了Li4Ti5O12在相关研究中所出现的疑点和之后改性的研究方向,提出了商业化制备所需解决的关键性问题。     

水热法制备锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)研究进展

"零应变"材料Li4Ti5O12具有突出结构稳定性和高倍率电化学性能,是锂离子动力电池负极材料的理想材料之一。从锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的结构性能出发,介绍了近几年水热法制备Li4Ti5O12材料的研究进展,对水热法的制备工艺、掺杂及复合等改性研究进行了深入的讨论,并提出了目前存在的问题和今后的发展方向。     

基于主成分分析和聚类分析的百合花瓣品质综合分析与评价

为探索百合花瓣中营养成分价值,开发花瓣的食用价值并选育品质较高的种/品种。选择14种/品种百合花瓣为实验材料,检测了其中营养成分、活性物质、矿物质元素和氨基酸的含量,并参照文献与传统食用百合鳞茎作比较。同时采用主成分分析和聚类分析方法开展品质筛选和综合评价研究。结果表明,百合花瓣中含有丰富的碳水化合物、蛋白质及矿物质元素。将测定的16个营养指标进行主成分分析后提取出6个主成分,累计方差贡献率为86.085%。评价结果显示,卷丹、‘耀眼’、紫脊百合、‘函数’、‘艾迪沃’营养品质得分较高。对14种/品种百合进行聚类分析,划分为4大类,并结合主成分分析结果发现,卷丹综合品质最高。通过建立百合综合评价体系,为开发利用药食兼用百合花瓣、丰富植物源健康食品和建立百合精深加工技术提供理论依据。     

高能球磨辅助固相法制备Zr掺杂的钛酸锂

采用改进的高温固相法合成Zr4+掺杂的Li4Ti5O12,研究了原位包覆技术、高能球磨和金属元素掺杂对其晶型、相结构、颗粒形貌以及电化学性能的影响。结果表明:改进后的高温固相法能有效阻止颗粒团聚、提升颗粒的均匀分散度;Zr4+掺杂能降低电极极化、提升锂离子扩散系数,从而改善电化学性能。所得Li4Ti4.95Zr0.05O12在0.5 C倍率下首次放电比容量达176 mAh·g-1,在40 C高倍率下仍达52 mAh·g-1。另探讨了不同离子半径的Zr4+和Ce4+对掺杂效果的影响,结果表明较小离子半径的元素掺杂效果较好。