LaNi_(3.15-x)Mn_xCo_(0.25)Al_(0.1)储氢合金结构及电化学性能

为了研究Mn替代Ni对AB3.5型储氢合金结构及电化学性能的影响,采用电弧炉熔炼制备LaNi3.15-xMnxCo0.25Al0.1合金。采用XRD、SEM等材料分析方法以及恒电流充放电等电化学测试技术,研究LaNi3.15-xMnxCo0.25Al0.1(0≤x≤0.3)合金的结构和电化学储氢性能。结果表明:LaNi3.15-xMnxCo0.25Al0.1(0≤x≤0.3)合金由多相组合形成,合金的主相为LaNi5和La2Ni7;随着Mn替代Ni含量的增加,LaNi5相中a轴和c轴以及晶胞体积增加;合金电极的最大放电容量有所升高,由x=0的238mA·h/g逐渐增加到x=0.3的277.1mA·h/g;高倍率性能随着Mn含量的增加先升高后降低,在x=0.2时合金的高倍率性能最佳。     

锰基锂正极半导体材料禁带特性研究

采用高温合成法对掺杂Ni和Fe固体物质锰基锂正极材料进行研究,制备出锰基锂正极半导体材料Li Ni0.5Mn1.5O4,Li Ni0.5Mn1.5Fe0.1O4和Li Ni0.5Mn1.5Fe0.2O4,利用X射线衍射仪分析该产物的晶体结构,运用紫外可见光纤光谱仪测试该材料的光谱特征,采用高精度电池测试仪测试半电池的充放电特性.测试结果表明:锰基锂正极半导体材料为立方尖晶石结构,其晶体结构是立方晶系,Fd3m空间群.Li Ni0.5Mn1.5O4,Li Ni0.5Mn1.5Fe0.1O4和Li Ni0.5Mn1.5Fe0.2O4的紫外可见光吸收系数分别处于0.830,0.839和0.857时,禁带宽度分别为0.989 e V,0.966 e V和0.922 e V.半电池电特性测试表明:充放电电压范围处于3.45 V~4.8 V区间,充放电出现了2个平台.     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.2)的掺杂改性研究

采用共沉淀法和成LiNi0.8Co0.2O2,探讨影响锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2电化学性能及结构的因素.为了提高材料的电化学性能,对材料进行了掺杂改性的研究,分别掺入Al、Mn、Mg和Fe四种元素.通过在2.8～4.2V范围内的充放电测试分析,掺入Mn的正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2具有最高的放电比容量以及最低的容量损失,其首次放电容量为168.84 mAh/g,十次循环后的放电容量为166.9 mAh/g.     

锂离子电池LiMn_2O_4和LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的电子结构

采用基于密度泛函理论平面波赝势方法,计算LiMn_2O_4和LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的电子结构。结果表明:LiMn_2O_4中Mn存在4+和3+两种价态,其平均磁矩约为3.5μb;Mn3d和O2p轨道之间形成了强共价键,Li和O之间主要以离子键为主;Mn O之间较强的相互作用有利于晶格保持较高的稳定性,利于锂离子的可逆嵌入和脱出;当Ni部分取代Mn以后,嵌/脱锂过程中的氧化还原中心转变为Ni,Ni的掺杂同时抑制了Mn的还原,这对于低价态Mn的溶出起到了较好的抑制作用,提高了晶格的完整性。因此Ni掺杂对于提高材料的结构稳定性和电化学性能较为有利。     

The microstructure and properties of Ag(Nb0.8Ta0.2)1−x (Mn0.5W0.5) x O3 ceramic system

The microstructure and dielectric properties of Ag(Nb0.8Ta0.2)1-x(Mn0.5W0.5)xO3(x=0,0.04,0.08,0.12,0.16) ceramic system were investigated.The Ag(Nb0.8Ta0.2)1-x(Mn0.5W0.5)xO3 ceramics were prepared by the traditional solid-state reaction method and were characterized by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM) and Raman spectrometer.The sintering ability and dielectric properties of Ag(Nb0.8Ta0.2)1-x(Mn0.5W0.5)xO3 were found to be improved with the doping of Mn4+ and W6+ ions.The densification temperature of Ag(Nb0.8Ta0.2)1-x(Mn0.5W0.5)xO3 ceramics decreased from 1 080 ℃ to 1 000 ℃ when x increased from 0 to 0.16.Ag(Nb0.8Ta0.2)1-x(Mn0.5W0.5)xO3 ceramic was found to have the best dielectric properties when x=0.08,larger permittivity(■=547) and smaller dielectric loss(tan■=0.00156).     

Co部分替代Ni对La_(0.4)Er_(0.4)Mg_(0.2)Ni_(3.3-x)Co_xAl_(0.2)(0.1≤x≤0.4)储氢合金结构和电化学性能的影响

为了改善储氢合金La0.4Er0.4Mg0.2Ni3.3-xCoxAl0.2(0.1≤x≤0.4)的结构和综合电化学性能,采用Co部分替代Ni的方法,实验采用高频感应炉制备La0.4Er0.4Mg0.2Ni3.3-xCoxAl0.2(0.1≤x≤0.4)储氢合金。通过X射线衍射技术和电化学测量方法研究储氢合金的晶体结构和电化学性能。XRD图谱显示样品储氢合金主要由LaNi5和La2Ni7相组成,电化学实验表明,随着Co含量的增高,储氢合金电极的最大放电容量和50次循环后的容量保持率S50基本呈现增加状态,放电容量从x=0.1时的225mA·h/g升高到x=0.4时的254.9mA·h/g,容量保持率S50从57.11%(x=0.1)增加到66.10%(x=0.4),但高倍率性能不断下降。通过交流阻抗(EIS)和线性扫描(LS)对Co替代Ni的合金动力学性能分析发现,Co替代Ni后合金的表面电荷转移能力先降低后升高。     

LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的γ-Al_2O_3包覆及其性能

以氢氧化铝溶胶为前驱体在Li Ni0.5Mn1.5O4正极材料表面制备尖晶石结构γ-Al2O3包覆层,借助XRD、SEM、TEM及电化学方法对电极材料的主要性能进行了研究。结果表明:Li Ni0.5Mn1.5O4表面γ-Al2O3包覆层形成条件为600℃下煅烧0.5 h,较佳包覆量约为3%(摩尔比);γ-Al2O3包覆层形貌完整,厚度约为5~10 nm,(311)晶面间距约0.24 nm;γ-Al2O3包覆的Li Ni0.5Mn1.5O4正极材料30周充放电循环(0.2 C)后的比容量为112.1 m Ah/g,4 C倍率下的比容量为82.0 m Ah/g,容量保持率较基体分别提高了约10%和17.2%。因此,γ-Al2O3包覆层减小了Li Ni0.5Mn1.5O4与电解液的接触,有效抑制了基体与电解液之间的副反应,其电化学反应可逆性、循环稳定性及倍率性能得到了提高,有望用作动力锂离子电池正极材料。     

反应温度对LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2组织结构及电化学性能的影响

在共沉淀法合成Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2的基础上制备了锂离子电池正极材料LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2.通过XRD,SEM和电化学测试对不同反应温度下LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料的结构、形貌及电化学性能进行了测试和表征.测试表明随着反应温度的提高,c/a和I(003)/I(104)值也在增加,表明温度的升高可以减少锂镍离子的混排,使层状结构更加完整,进而电化学性能也更优异.900℃下反应所得到的样品,以0.2C放电,其首次放电容量为148.3mAh/g,库伦效率最高可达9.8%.循环40个周期后容量保持率为93.9%,具有较好的电化学性能.     

锂离子电池正极材料锰掺杂LiNi_（0.8）Co_（0.2）O_2的合成及其性能

采用共沉淀法对LiNi0.8Co0.2O2进行Mn元素的掺杂改性,考察不同掺杂量对LiNi0.8Co0.2O2材料的结构和电化学性能的影响,并对LiNi0.8-xMnxCo0.2O2（0≤x≤3）进行X射线衍射和扫描电镜分析以及循环伏安测试。充放电测试结果显示：未掺杂Mn的LiNi0.8Co0.2O2材料的初始放电比容量为164.32 mAh/g,50次循环以后为161.86 mAh/g。经掺Mn后LiNi0.8Co0.2O2材料的初始放电比容量为163.13 mAh/g,并且50次循环以后还能保持在162.33 mAh/g左右,效率达到99%以上。研究表明,掺Mn后的LiNi0.8Co0.2O2材料具有更加稳定的层状结构,并且其循环性能得到很大程度的提高。     

醋酸对Li_(1.42)Ni_(0.08)Mn_(0.70)Co_(0.08)O_(2.00)固溶体正极材料电化学性能的影响

以Li_2CO_3、NiCO_3·2Ni(0H)_2·4H_20、MnC0_3、Co(CH_3COO)_2·4H_20、醋酸溶液和聚乙烯醇为原料,制备出具有α-NaFeO_2层状结构的Li_(1.42)Ni(0.08)Mn_(0.7)Co_(0.08)O_(2.00)富锂固溶体正极材料.通过红外光谱、X射线衍射、恒电流充放电测试、交流阻抗和循环伏安法等方法研究了制备样品的结构及电化学性能.研究表明:按0.707 5 mol碳酸锂比例加入2.5 g醋酸时制备得到的正极材料充放电性能最好,在1C条件下,首次放电容量93.2 mAh/g,30次循环后容量达到177.2 mAh/g.     

Effect of Ni-doping on electrochemical capacitance of MnO2 electrode materials

Mn/Ni composite oxides as active electrode materials for supercapacitors were prepared by solid-state reaction through the reduction of KMnO4 with manganese acetate and nickel acetate at low temperature. The products were characterized by X-ray diffractometry(XRD) and transmission electron microscopy(TEM). The electrochemical characterizations were performed by cyclic voltammetry (CV) and constant current charge-discharge in a three-electrode system. The effects of different potential windows, scan rates, and cycle numbers on the capacitance behavior of Mn0.8Ni0.2Ox composite oxide were also investigated. The results show that the composite oxides are of nano-size and amorphous structure. With increasing the molar ratio of Ni, the specific capacitance goes through a maximum at molar fraction of Ni of 20%. The specific capacitance of Mn0.8Ni0.2Ox composite oxide is 194.5 F/g at constant current discharge of 5 mA.     

水热法和溶胶-凝胶法制备Mn_(0.8)Zn_(0.2)Fe_2O_4纳米磁性粒子及其结构表征

通过水热法和Sol-Gel法制备了Mn0.8Zn0.2Fe2O4纳米磁性粒子,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(TEM)以及ICP元素分析对Mn0.8Zn0.2Fe2O4纳米粒子的晶型和形貌进行了表征,讨论了反应方法和反应条件对纳米粒度和结构的影响。结果表明,水热法和Sol-Gel法制备的纳米粒子均为尖晶石型结构,但前者纯度很高,平均粒径为11 nm,而后者含有氧化物杂相,平均粒径为45 nm,通过对比显示出水热法在此反应中的优越性。     

Preparation and characterization of LiAlxMn2-xO4 for a supercapacitor in aqueous electrolyte

LiAlxMn2-xO4(0≤x≤0.5) was synthesized by high temperature solid-state reaction. The structure and morphology of LiAlxMn2-xO4 were investigated by X-ray diffraction and scanning electron microscopy(SEM) . The results indicate that all samples show spinel phase. The polyhedral particles turn to club-shaped,then change to small spherical,and finally become agglomerates with increasing Al content. The supercapacitive performances of LiAlxMn2-xO4 were studied by means of galvanostatic charge-discharge,cyclic vol...     

离子掺杂和碳修饰对Li_2FeSiO_4结构和性能的影响

采用高温固相反应方法合成锂离子电池正极Li_2Fe_(1-x-y)Mn_xNi_ySiO_4/C复合材料,并采用X-ray线衍射、扫描电子显微镜和电化学分析方法,研究了Ni和Mn离子共掺杂及碳修饰复合改性对复合材料结构和性能的影响。结果表明,复合改性没有对材料的晶体结构造成改变,镍锰离子共掺杂和表面碳包覆能有效提高材料的比容量和循环性能;以C/32倍率充放电,复合掺杂得到的Li_2Fe_(0.6)Mn_(0.2)Ni_(0.2)SiO_4/C材料样品的电化学性能最优,根据实测结果,该复合材料的首次放电比容量达到149 m Ah·g~(-1),充放电循环10次以后容量保持率仍有95.3%。     

溶胶-凝胶法制备尖晶石结构镍锰氧化物型锂离子筛

采用溶胶-凝胶法,以乙酸锂、乙酸镍和乙酸锰为主要原料,通过正交试验得到制备镍锰氧化物型锂离子筛LiNixMn2-xO4的适宜条件:x=0.05,柠檬酸作螯合剂,焙烧温度700℃,焙烧时间8 h。用0.5 mol.L-1过硫酸铵作抽锂剂,Mn2+的溶出率较低,仅为0.31%。通过X射线衍射分析证明所合成的锂离子筛为尖晶石结构,每克离子筛对Li+的饱和交换容量达36.72 mg。     

纳米钙钛矿负载型催化剂La_(0.8)Sr_(0.2)Co_(0.8)Mn_(0.2)O_3/γ-Al_2O_3的制备与评价

研制了一种替代净化机动车尾气所用贵金属催化剂的纳米钙钛矿型催化剂 .采用溶胶 -凝胶法制备了B位掺杂的纳米钙钛矿型复合氧化物La0 .8Sr0 .2 Co0 .8Mn0 .2 O3,并将其负载于自制的γ -Al2 O3上 ,于微反在线色谱装置上考察了负载后催化剂对丙烯腈合成反应释放气中的丙烷、CO和丙烯的氧化程度及工艺条件 .确定的最佳工艺条件为 :反应温度为 3 5 5℃ ,氧气体积分数为 89%～ 91% ,空速为 1.3× 10 3h- 1 ;在较宽松的反应条件下 ,丙烷、CO及丙烯的转化率均可达90 %以上 .结果表明 ,催化剂La0 .8Sr0 .2 Co0 .8Mn0 .2 O3/γ -Al2 O3被用于完全氧化反应具有很好的催化氧化活性 .     

Synthesis and electrochemical properties of LiNi0.8Al0.2-xTixO2 cathode materials by an ultrasonic-assisted co-precipitation method

A new co-precipitation route was proposed to synthesize LiNi0.8Al0.2-xTixO2 (x=0.0-0.20) cathode materials for lithium ion batteries, with Ni(NO3)2, Al(NO3)3, LiOH.H2O, and TiO2 as the starting materials. Ultrasonic vibration was used during preparing the precursors, and the precursors were protected by absolute ethanol before calcination in the air. The influences of doped-Ti content, calcination temperature and time, additional Li content, and ultrasonic vibration on the structure and properties of LiNi0....     

固相配位反应法制备Cu0．30Ni0.66Mn2．04O4超细粉体

以乙酸盐和草酸为原料,采用室温固相配位反应制得Cu0.30Ni0.66Mn2.04（C2O4）·nH2O复合草酸盐,将该草酸盐在800℃煅烧2h,得到尖晶石相Cu0.30Ni0．66Mn2.04O4复合氧化物粉体。该氧化物粉体粒径均匀细小,一次粒径为-150nm;烧结活性较高,在1050℃烧结5h制得的热敏陶瓷相对密度高达-97％。     

La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)Mo_yO_3催化氧化活性及抗硫性能的研究

对La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)Mo_yO_3氧化型催化剂的化学性能进行了研究,结果表明改变它的化学组成则会影响其催化性能。当A位Sr~(2+)含量或B位Mo~(6+)含量增加时,它们使正己烷的氧化活性及抗硫性能均有所提高。性能最好的催化剂是La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.9)Mo(0.02)O_3。该催化剂有希望用于含硫废气的治理。