Al2O3包覆LiMn2O4正极材料的合成和电化学性能研究

研究了在锂离子电池尖晶石LiMn2O4正极材料上包覆Al2O3来改善材料在循环过程中的容量衰减问题。通过SEM和X射线衍射研究材料的表观形貌和晶体结构，在电化学性能测试中，发现包覆Al2O3可以减少材料与电解液的直接接触，阻止了电解液对尖晶石的侵蚀，抑制锰离子在电解液中的溶解和由此带来材料结构的改变，以及与电解液中微量的HF反应，避免了HF对锰离子溶解的加速作用。从电化学循环测试后材料的X射线图谱上可以发现，LiMn2O4材料包覆Al2O3后，可以在很大程度上抑制循环过程中MN5O8杂相峰的出现。     

钴酸锂湿法铝氧化物包覆工艺研究

研究了Li Co O2湿法铝氧化物包覆工艺及包覆处理对Li Co O2性能的影响。结果表明:以Al(NO3)3·9H2O为铝源,氨水为溶液p H值缓冲剂,在p H值3.4和7.2的条件下,均可在Li Co O2表面得到铝氧化物包覆层。包覆后的Li Co O2在4.35 V高电压条件下循环120周后,容量保持率为91%左右,而未作处理的Li Co O2在同等条件下的容量保持率仅77.4%,说明通过此包覆工艺处理后Li Co O2在高电压条件下的循环稳定性得到了明显提高。不同p H值条件下所得滤液中钴浓度测定结果表明,酸性条件会造成Li Co O2的大量溶损,虽然Li Co O2在酸性条件下包覆后循环稳定性能得到了提高,但其放电容量会降低。     

LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒的合成及其储锂性能研究

将化学计量比的LiOH·H_2O、Ni(NO_3)_2·6H_2O与超细α-MnO_2纳米线前驱体均匀混合,在800℃下煅烧12 h合成LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒。通过XRD、TEM和电化学测试对样品的晶体结构、表面形貌及电化学性能进行了表征。结果表明:超细α-MnO_2纳米线平均直径为10 nm,多根α-MnO_2纳米线聚集成簇。LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒直径为50 nm,与α-MnO_2纳米团簇的直径相仿。电化学测试结果表明:LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒的初始放电比能量为475 Wh/kg,循环500圈后容量保持率为99%。     

尖晶石LiMn2O4的表面改性研究

采用化学镀包覆方法对尖晶石LiMn2O4进行表面改性。通过XRD和SEM等方法对改性后的尖晶石LiMn2O4表面进行了研究。电化学测试结果表明,化学镀包覆方法能改善尖晶石LiMn2O4的充放电性能,特别是能大幅度提高Li／LiMn2O4电池的高温性能。     

Ni/Al复合粉末的制备及性能研究

采用置换法构筑了Ni/Al核壳结构复合粉末,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、背散射电子成像（BSE）、X射线能谱（EDS）等对合成的复合粉末进行了微观测试和表征。研究了反应温度、反应时间等参数对Ni/Al核壳结构复合粉末性能影响,在此基础上,通过计算得包覆层厚度。结果表明：当反应温度为40℃、反应时间为30 min的Ni/Al核壳结构复合粉末性能最佳,Ni颗粒均匀包覆在Al球表面,构成致密的纳米Ni包覆层,Ni 包覆量为1.67%,包覆层厚度1.03 nm。     

Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的制备及其耐磨性能

在化学镀Ni-P合金溶液中加入纳米Al2O3微粒,通过化学沉积法制备Ni-P/纳米Al2O3复合镀层.用扫描电子显微镜(SEM)观察复合镀层的表面形貌,用显微硬度计和平磨机测试Al2O3复合量、热处理等工艺条件对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层硬度及耐磨性能的影响.结果表瞬,复合纳米Al2O3粒子后,Ni-P合金镀层的硬度和耐磨性显著提高,而且随着Al2O3复合量的增大镀层硬度和耐磨性不断增加.当纳米Al2O3复合量为10.1%时,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度较Ni-P增大28%,磨损质量损失减少20%以上.400℃热处理后.复合镀层的硬度由570HV增加到1180HV.     

不同制备方法对正极材料0.5Li_2MnO_3·0.5Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2结构、形貌、电化学性能的影响

分别采用氢氧化物共沉淀、碳酸盐共沉淀、喷雾干燥的方法合成了层状α-Na Fe O2结构的富锂正极材料0.5Li2Mn O3·0.5Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学性能测试对不同合成方法所得的样品进行了表征。实验结果表明:氢氧化物共沉淀合成的前驱体所制备的正极材料0.5Li2Mn O3·0.5Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2具有良好的电化学性能,0.05C倍率下首次放电容量可达247.1 m A·h/g,0.2C倍率条件下经过50次循环,容量保持率为98.7%。     

纳米Si粉在高容量锂离子电池负极中的应用研究

通过感应等离子体蒸发凝聚法制备纳米Si粉,以葡萄糖为有机碳源,经高温碳化将纳米Si粉钉扎在石墨载体表面制备出Si/C复合负极材料,采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(0FESEM)和电化学性能测试等对比分析了纳米Si粉、石墨载体和Si/C复合负极材料的结构和性能。结果表明,纳米Si粉作为锂离子电池负极材料首次放电容量和可逆充电容量分别为3 519.4 m Ah/g和2 063.7m Ah/g,但是首次效率只有58.6%,且循环寿命差,Si/C复合负极材料能够有效缓冲纳米Si粉的体积变化,发挥较高的可逆储锂容量,提高循环寿命,但是需进一步改善首次效率。     

富锂锰基材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2的改性与电化学性能研究

为改善富锂材料的电化学性能,使用Li₃VO₄对富锂锰基材料Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂进行湿法包覆。对样品进行表征和电化学性能测试,结果表明,包覆工艺不会破坏富锂层状材料的结构;包覆物明显改善样品的电化学性能,其中3%包覆量的样品综合性能最好,首次放电比容量为243.2 mAh/g,库伦效率70.9%;在1C下循环50次后,容量保持率为87.2%。     

二维碳化钛/多孔碳纤维的制备及性能研究

以聚丙烯腈(PAN)为碳源,聚苯乙烯微球为造孔剂,采用静电纺丝法合成二维碳化钛/PAN复合纤维(MXene/PANFibers),通过焙烧处理后得到二维碳化钛/多孔碳纤维(Ti_(3)C_(2)T_(x)/PCNF)复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、比表面分析仪及电化学工作站等对其进行微观结构表征和电化学性能测试。结果表明:Ti_(3)C_(2)T_(x)/PCNF复合材料的比表面积为294 m^(2)·g^(-1),孔径分布集中在50~100 nm之间,少层Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米薄片锚定在碳纤维中;Ti_(3)C_(2)T_(x)/PCNF作为电极材料具有优异的电化学性能,在1 A·g^(-1)的电流密度下比容量为292 F·g^(-1),当电流密度升至10 A·g^(-1)时其比容量仍高达169 F·g^(-1),这主要得益于复合多孔碳纤维具有优良的电化学阻抗特性。因此,二维碳化钛/多孔碳纤维(Ti_(3)C_(2)T_(x)/PCNF)复合材料在过滤、吸波以及催化等方面具有极大的发展潜力。     

利用Li_2O_2添加剂改善KO_2生氧剂的性能

详细介绍了Li_2O_2的制备及分析方法,以及利用Li_2O_2作为添加剂来改善煤矿用化学氧自救器中KO_2生氧剂性能的实验结果。     

Ni2+-H2O系羟合配离子的配位平衡

根据配位化学热力学平衡原理,绘制Ni2+-H2O系配合离子浓度Pε-pH图、镍羟合配离子分率αn-pH图及Ni(OH)2条件溶度积pPs-pH图.pc-pH图描述了Ni(OH)2(固)溶解平衡时,镍的总离子平衡浓度与pH关系,pH为10～11时Ni(OH)2的溶解度最小.αn-pH图指出了各种羟合配离子分率与pH关系,每种羟合配离子都对应有其存在的最佳pH范围.Ni(OH)2(固)的条件溶度积pPs-pH图表明pH在9-11范围内Ni(OH)2(固)的条件溶度积最小.研究结果可为中和水解法去除废水中镍等技术提供理论依据.     

累托石/TiO_2/Cu_2O三元纳米复合材料的制备及其表征

采用低温液相法以醋酸铜和自制的TiO2/累托石光催化材料为原料,以葡萄糖为还原剂,在乙醇/聚乙二醇/H2O三相溶液体系中首次合成了累托石-TiO2-Cu2O三元复合光催化材料。并用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收(UV-Vis)技术对复合材料进行分析,结果表明该方法制备的复合材料既能实现TiO2、Cu2O的固载和复合,同时能显著增强半导体光催化剂对可见光的吸收性能。     

双氧水和次氯酸钠联合氧化漂白高岭土工艺研究

研究了双氧水和次氯酸钠对高岭土的联合漂白作用，采用正交实验设计方法优化选择出最佳的漂白工艺条件，指出：对灰色含有机质的高岭土，采用联合漂白工艺，比单用双氧水或次氯酸钠具有更好的效果。     

锰锌铁氧体纳米颗粒润滑特性的研究

从磁流体应用于润滑的特点出发,对制备出的锰锌铁氧体磁性润滑液在四球摩擦磨损试验机上进行了摩擦学性能测试,记录了在不同电压下的摩擦系数,在显微镜下观察磨斑直径,并对结果进行分析。     

Al_2O_3/Fe复合材料的制备及微观组织

采用熔铸法成功的制备成了Al2O3/Fe复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM),来观察增强相Al2O3的微观组织。实验表明:增强相呈颗粒状均匀分布在铁基体中,增强相和基体无反应层;随Al2O3的含量的增加其微观组织变化过程为:细小的颗粒状增强物由4μm逐渐长大为较粗大的粒状约10μm,并在颗粒内部出现了裂纹。     

O3/H2O2去除选矿废水中丁基黄药的研究

用臭氧类高级氧化剂O₃/H₂O₂对含有丁基黄药的模拟选矿废水进行了处理。考察了O₃和H₂O₂的用量、溶液pH值、丁基黄药初始浓度、常见难免离子对废水COD_Cr去除效果的影响;并通过紫外-可见光谱和添加叔丁醇试验,探讨了O₃/H₂O₂工艺去除丁基黄药的反应机理。结果表明：丁基黄药初始浓度为400 mg/L、pH=6.8的模拟废水1 000 mL,投加100 L/h 的O₃和1 000 mg/L 的H₂O₂,反应2 h后COD_Cr的去除率可达60.25%;CO^2-₃和SO^2-₄有抑制废水中COD_Cr去除的作用,而Cu2+和Zn2+可以提高废水COD_Cr的去除率;O₃/H₂O₂工艺去除废水COD_Cr反应遵循羟基自由基反应机制。     

Nb2O5和Ta2O5在KOH高浓介质体系中的溶解行为

在KOH高浓介质体系中研究Nb2 O5和Ta2 O5的溶解行为 ,探讨KOH浓度、反应温度和浸出时间对Nb2 O5,Ta2 O5及其混合物提取率的影响。结果表明 ,Nb2 O5在KOH高浓介质体系中可生成可溶性的铌酸钾及不溶性的偏铌酸钾。在试验条件下 ,温度一定 ,KOH浓度增加 ,有利于生成可溶性铌酸钾。而KOH浓度一定 ,温度升高 ,有利于生成偏铌酸钾。浸出时间过长也将促使不溶性偏铌酸钾的形成。试验条件下 ,Ta2 O5在KOH高浓介质体系中只得到不溶性的偏钽酸钾。Nb2 O5和Ta2 O5混合物的浸出规律与纯Nb2 O5类似 ,铌、钽不能被选择性地浸出。     

Bi2O3催化氧化法处理选矿废水试验研究

研究了用Bi₂O₃催化氧化法处理含黄药的模拟选矿废水的降解效果,分别考察了光照与否、反应时间、废水的pH值、Bi₂O₃用量、黄药浓度、催化剂可重复利用性等因素对催化氧化效果的影响。结果表明,黄药初始浓度30 mg/L,自然pH=7.2,Bi₂O₃用量为1 g/L且无光照条件下搅拌反应60 min,黄药降解率可达99.74%,催化剂重复利用4次仍有较好的活性,且在黄药降解过程中不产生任何中间产物,具有较高的实用价值。