掺铜锂锰氧化物的结构和循环稳定性

用熔盐法制备出掺铜的尖晶石锂锰氧化物LiCuxMn2 -xO4 (x =0 ,0 0 3,0 16 ) .研究合成掺杂样品的一些物理化学性质 .样品中锰的化合价分析结果表明 ,锰的平均化合价随样品中铜含量的增加而增加 .XRD结果表明 ,合成样品均属于立方晶系的尖晶石结构 .尖晶石型的锂锰氧化物掺入铜后晶胞常数 (a)减小 ,掺铜量x =0 ,0 0 3,0 16的锂锰氧化物尖晶石晶胞常数依次为 8 2 35× 10 - 10 m ,8 2 2 1× 10 - 10 m ,8 2 18× 10 - 10 m .恒电流充放电结果表明 ,随着掺铜量的增加 ,样品的初始容量降低 ,但循环稳定性增加 .掺铜量为x =0 ,0 0 3,0 16的锂锰氧化物初始容量分别为 97 9、 85 3、 71 1mA·h/g (0 5mA·cm- 2 ) ,但 5次循环后的容量损失依次为 34 5 %、13 1%、1 5 % .     

固相法制备尖晶石型LiMn2O4的电化学性能

采用固相法在不同温度下(700℃,750℃,800℃和850℃)合成了尖晶石型锰酸锂·应用X射线衍射、扫描电镜、循环伏安和交流阻抗等技术对材料进行了研究·结果表明,不同温度合成样品的晶格常数均大于标准尖晶石型锰酸锂的晶格常数,颗粒细,粒径分布在0 2～0 4μm·循环伏安测试表明,锂离子脱嵌分两步进行;750℃下合成的样品循环伏安曲线对称性好,随着循环进行,电极表面形成钝化膜,并逐渐趋于稳定·交流阻抗测试表明,电极过程由一个参数控制转化为两个状态参数控制·     

N—乙烯咔唑的电聚合

在含乙烯咔唑和高氯酸钠的乙腈中用循环伏安法在Pt电极上聚合N-乙烯咔唑(PVCz)膜。循环伏安、交流阻抗和红外实验结果表明:1)聚合上限电位高,有利于PVCz 的3,3’交联;也增强PVCz 的氧化态与嵌入的ClO_4~-离子间的相互作用。使ClO_4~-离子的嵌脱过程变得比较不可逆。2)单体溶液含水量高,阻化电聚合;也使聚合膜引入H_2O,H_2O 促进PVCz的氧化态与嵌入的ClO_4~-离子相互作用,并产生空间阻碍,使ClO_4~-离子脱嵌困难,PVCz 的3,3’交联受阻。     

Pt掺杂材料Li2Pt0.125Co0.875SiO4在脱嵌锂离子过程中晶格和电子结构变化的研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究贵金属Pt掺杂的正极材料Li_2Pt_(0.125)Co_(0.875)SiO_4在锂离子脱嵌过程中晶格和电子结构的变化.计算结果表明,掺杂体系在脱嵌锂离子过程中,晶格参数和体积变化不大,充放电过程中循环稳定性保持较好,脱嵌电压也基本保持不变;Li-O键长增大,Li-O间相互作用减弱,锂离子迁移率增大.与纯相Li_2CoSiO_4相比,禁带中出现了掺杂原子Pt的d轨道电子,带隙变窄,从而提高了掺杂材料Li_2Pt_(0.125)Co_(0.875)SiO_4的电子导电性.     

微米级锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4的合成及性能

对微米级和常规固相反应方法制备的锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4的结构和性能进行了比较,并采用扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射(XRD)及慢扫描循环伏安(SSCV)、交流阻抗(EIS)的电化学测试方法对材料进行了表征．结果表明微米级的尖晶石LiMn2O4,颗粒均匀,晶体结晶性好;在10次慢扫描循环伏安曲线中,容量衰减相对较小;从材料的交流阻抗谱中可看出,随着循环的进行,靠近循环伏安峰电位附近的电荷转移电阻变化小．     

掺钒尖晶石型LiVxMn2-xO4的合成和性能

采用低温液相合成了锂离子二次电池正极材料LiVxMn2-xO4.X-射线衍射测试表明,添加了适量钒的LiVxMn2-xO4具有尖晶石型结构.循环伏安实验证实,钒的加入能促进活性材料中电荷传递,稳定尖晶石的结构,使电极材料更能承受锂离子在其中的嵌入和脱出.因此,改善了电极反应的可逆性,提高了正极材料的电化学性能.恒电流充放电实验进一步证明,钒能改善合成材料循环性能,抑制电池循环过程中,正极活性物质的比容量衰减,延长了电池的循环寿命.     

电位扫描椭圆法对苯胺电聚合的研究

用椭圆法和电化学方法研究了苯胺在含不同碱金属阳离子的H2 SO4溶液中的聚合反应 ,分析了不同聚合条件下的循环伏安曲线和光学参量Δ、Ψ及光学参量变化速率Vop对扫描电压E的关系曲线。结果表明在慢扫描下无论是否含碱金属阳离子 ,循环伏安曲线的形貌并无明显差异 ,在 0 .4～ 0 .5V区域内均出现了第二阳极峰 ;第一阳极峰峰值的高低说明碱金属阳离子的存在能够影响聚苯胺膜的生长速率 ;聚苯胺膜电极在不同电解液中的循环伏安行为表明已形成的聚苯胺膜的电化学活性不受碱金属阳离子的影响 ,碱金属的嵌入是一个不可逆的过程。     

水溶液中锂离子电池正极材料的电化学性能研究

用溶液途径合成出用Li和Ni取代Li1.03Mn1.80Ni0.17O4的电极材料.用XRD、FTIR、XPS对其结构及表面性能进行了表征,并研究了其在水溶液中的电化学性能.研究结果表明:该样品呈现典型的尖晶石结构,不存在杂晶相,在物质表面锰为 3和 4的混合价,但比较接近 4价,镍为 3价.循环伏安实验显示在0.8 V和0.92 V(vs.SCE)附近出现二对氧化还原峰,分别对应于锂离子的二步嵌入或脱嵌过程.在水溶液中的充放电实验显示该样品的初始放电容量为64.5 mAh/g,到30个循环以后,样品的放电容量稳定在77.0 mAh/g附近.说明该正极材料在水溶液中很稳定,且具有相当能量.     

锂离子电池简介

锂离子二次电池于20世纪90年代初由日本SONY公司率先研制成功并实现商品化。所谓锂离子电池是指分别用两个能可逆地嵌入和脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。电池在充电时,Li 从正极中脱出,通过电解液和隔膜,嵌入到负极中。反之,电池放电时,Li 由负极中脱嵌,通过电解液和隔膜,重新嵌入到正极中。由于Li 在正负极中有相对固定的空间和位置,因此电池充放电反应的可逆性很好,从而保证了电池的长循环寿命和工作的安全性。锂离子电池具有以下特点:(1)工作电压高。锂离子电池的电压一般在3·6V,是镍镉、镍氢电池工作电压的3倍。(2)…     

高倍率长寿命的锂离子电池正极材料LiMn1.5 Ni0.5 O4

LiMn2O4是一种含锂的尖晶石结构化合物,充放电反应过程中这种化合物能提供锂离子在正负极之间嵌入-脱出循环所需要的三维通道. 该文给出在LiMn2O4中添加一定量的过渡金属元素Ni来高压煅烧优化其性能. 所制备的LiMn1.5Ni0.5O4显现出较好的纯相尖晶石结构,电化学性能测试表明在10 C放电倍率下循环3 000周后仍保持初始容量的80%.     

卤化氢的酸性

本文提出了解释卤化氢及其水溶液的酸性的两种筒明方法。一种方法是直接比较各种HX电离为H~+和X~-所需要能量的大小。另一种方法是先考虑由极性共价键到纯离子键的键型转换,然后再考虑离子对的电离。     

关于机械能守恒定律的协变性

近年有人提出,机械能守恒与否因参照系的选择而异.考虑到物理定律的协变性有重要意义,本文说明机械能守恒是与参照系无关的.     

关于活化能教学的几点浅见

阐述了Ｓ．Ａ．Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关于活化能的基本观点，反应速率理论对活化能本质的揭示，Ｒ．Ｃ．Ｔｏｌｍａｎ对活化能的统计解释．分析了活化能Ｅａ与阈能Ｅ０和能垒Ｅｂ的根本区别、必然联系和宏观特征．提出了阐述活化能应当注意的基本环节和在中学化学教学中讲授活化能概念的三点建议．     

1991年夏一次梅雨锋暴雨的能量研究

利用ＭＭ４模式模拟了１９９１年６月３０日００时～７月２日００时一次大暴雨过程．并将输出结果进行了能量平衡的计算。发现动能及其各收支项主要集中在高层；平均有有效位能问动能转换；散度风动能不足总动能的１％，但起着能量转换的中介作用。在暴雨时期，散度风动能、它的次网格转换、来自有效位能的转换以及其向旋转风动能的转换等均达到最大值，说明散度风动能和暴雨有更为密切的关系。     

热量概念的产生和发展

热量概念是用来描述热现象的最基本的概念之一,回顾这一概念的产生和发展,对于全面地认识和掌握这一概念无疑是有益的.本文从历史发展的角度系统地介绍了人们对热量概念在不同认识水平、不同认识阶段的定义.     

麦克斯韦滚摆运动的剖析

本文运用运动学、动力学方法对麦克斯韦滚摆运动进行了较为深入的分析,指出了其能量损耗的原因。     

地毯的损耗性能研究

本文研究了地毯在简谐压应力作用下的动态流变特性,分析了地毯受压时的机械能量损耗、损耗角、累积最大弹性应变能随圆频率的变化规律,比较了几种地毯的损耗特性。结果表明,机械能量损耗、损耗角及累积最大弹性应变等指标能评定地毯的铺地性能。     

从电子能级分组和排布的经验规则谈起

许多教科书把n+0.71等经验规则作为判断原子(外层)轨道能级高低次序的依据,而且对电子排布的根本原则——能量最低原理的表述不正确,造成在多电子原子核外电子排布问题上的概念混乱,本文对此作了必要的讨论。     

中性原子核外电子轨道能级曲线的规律与解释

本文归纳出中性原子核外电子轨道能级曲线的三个规律,并用非相对论量子力学对它们作出了解释。     

双金属催化剂表面上的化学吸附

本文应用Einstein和Schrieffer的化学吸附理论和复平面能量积分技术研究了紧束缚近似下原子(或分子)吸附在双过渡金属(纯净的和含杂的)上的化学吸附特征。对杂质,本文用了Koster和slater模型。数值运算例子通过对CO分别吸附在Ni/Cu、Cu/Ni、Cu/Ni(C_0)和Cu/Ni(Cu)上而给出。