钠离子电池用SnSb合金/碳材料的性能

以SnSb为主体材料,中间相炭微球(MCMB)、酚醛树脂为碳源,将机械球磨法与有机碳源热裂解包覆法结合,合成钠离子电池负极用SnSb合金/碳复合材料SnSb/MCMB/C。通过XRD、SEM测试分析材料的物相结构与形貌,通过循环伏安、恒流充放电测试,分析材料的电化学性能。SnSb/MCMB/C复合结构缓解了纯SnSb的团聚和体积膨胀效应,增强了材料的循环稳定性和倍率性能。SnSb/MCMB/C以100 m A/g的电流在0.01~2.50 V充放电,首次放电比容量为590 m Ah/g,首次库仑效率为60%,第100次循环的放电比容量保持在322 m Ah/g。     

喷雾干燥-碳热还原法制备的Sn2Sb/C复合材料

以纳米SnO2、Sb2O3和酚醛树脂为原料,采用喷雾干燥-碳热还原法制备核壳结构的Sn2Sb/C复合材料。XRD、SEM和TEM分析表明:纳米尺寸的Sn2Sb合金均匀分布在碳微球中。恒流充放电测试表明:材料的首次充电比容量为618mAh/g,第20次循环的充电比容量为411.3 mAh/g,容量保持率为66.6%。材料具有较高的可逆比容量和较好的循环性能,是由于碳微球对纳米合金颗粒的分散包覆,抑制了纳米合金颗粒的团聚,缓解了充放电时的体积膨胀。     

Sn-SnSb/石墨和Sn-SnSb/PAn复合材料的电化学性能

以柠檬酸钠为络合剂、NaBH4为还原剂,将Sn(Ⅱ)和Sb(Ⅲ)盐在水溶液中共还原制得Sn-SnSb合金.将该合金粉分别和石墨、聚苯胺(Pan)按质量比4:1经机械球磨形成Sn-SnSb/石墨、Sn-SnSb/Pan两种复合材料,并将它们作为锂离子蓄电池阳极材料进行电化学性能测试.结果表明,Sn-SnSb/石墨复合材料可逆比容量超过600 mAh/g,而Sn-SnSb/Pan复合材料的可逆比容量也达到542 mAh/g.Sn-SnSb/石墨复合材料的循环性能优于Sn-SnSb/Pan复合材料,同时这两种复合材料的循环性能均优于纯Sn-SnSb.     

碳热还原法制备负极复合材料Sn/C

通过碳热还原法,以纳米碳、改性天然石墨为碳源还原SnO2,并用沥青进行二次碳包覆,制备了锂离子电池负极复合材料Sn/C。对样品进行了XRD、SEM分析及充放电性能测试。SnO2被过量的碳还原,形成粒径为1～2μm的金属Sn球。以改性天然石墨为碳源制备的样品,首次充电(脱锂)、放电(嵌锂)比容量分别为412.4 mAh/g和591.1 mAh/g;第20次循环的充电比容量为342.1 mAh/g,库仑效率从第2次循环开始均在97.0%以上。     

锡锑铜氧合金负极材料的电化学性能

采用两步恒流电沉积结合热处理的方法制备锡锑铜氧(Sn-Sb-Cu-O)合金电极材料;通过SEM、能谱(EDS)、XRD、恒流充放电及循环伏安实验,研究样品的性能。当电沉积的阴极电流密度为5 mA/cm2,Cu基体上电沉积Sb与Sn的时间分别为18 min和12 min时,所得Sn-Sb-Cu-O电极中Sn和Sb的物质的量比约为1∶1,在0.001～1.800 V充放电,首次循环的可逆比容量为1108.6 mAh/g,库仑效率为79%;第30次循环的可逆比容量为767.7 mAh/g。     

Sn-Co-Zn纳米棒阵列合金电极的制备及性能

采用液相法制备铜纳米棒阵列,并用作锂离子电池负极集流体,通过电沉积制备Sn-Co-Zn纳米棒阵列合金电极。合金电极主要是由Co Sn、Co Sn2和单质Zn组成的混晶。以1 C在0.02~1.50 V循环,合金电极首次循环的放电比容量为813.8 m Ah/g,库仑效率为87.5%,第50次循环的放电比容量为467.0 m Ah/g。电极活性材料多相结构及纳米阵列间隙,可缓解嵌锂过程中的体积膨胀。     

锂离子电池用CuSn合金负极材料

用Sn02和CuO为原料,炭黑、中间相炭微球(MCMB)、石墨及乙炔黑为还原荆,采用碳热还原法合成了锂离子电池负极材料CuSn合金,利用XRD和SEM研究了还原剂对CuSn合金结构和形貌的影响,并进行了电化学性能测试.结果表明:还原剂的种类对CuSn合金的形貌和电化学性能有较大的影响.用MCMB作还原剂合成了亚微米级颗粒状的CuSn合金,首次循环的库仑效率为81.97%,放电比容量为404.0 mAh/g.     

中间相炭微球改性尖晶石LiMn2O4的性能

用柠檬酸络合法制备了中间相炭微球(MCMB)改性的LiMn2O4,用XRD测试进行了研究.通过循环伏安测试,分析了MCMB加入量对样品性能的影响,用恒流充放电测试进行了验证.MCMB的加入减小了样品的晶胞参数,提高了放电平台电位,增大了峰电流.MCMB的添加量为3%时,样品的首次放电比容量为130.56 mAh/g,比纯LiMn204提高了17.8%.     

不同方法合成LiVPO4F/C的电化学性能研究

以葡萄糖、NH4H2PO4、V2O5和LiF为原料,分别通过液相法和固相法合成了锂离子电池正极材料LiVPO4F/C复合材料,并通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学测试技术对复合材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征。结果表明,两种方法所合成复合材料均由三斜结构的LiVPO4F与碳组成;液相法所合成的材料首次放电比容量分别为133.7(0.2 C)、124.9 mAh/g(0.5 C)和118.7 mAh/g(1 C),明显高于相同测试条件下固相法所合成材料的首次放电比容量[131.2(0.2 C)、121.4 mAh/g(0.5 C)和104.9 mAh/g(1 C)],并且液相法合成的复合材料循环性能优于固相法合成的复合材料;液相法合成的LiVPO4F/C复合材料具有良好的循环性能和倍率性能,其2 C和5 C的放电比容量分别高达114 mAh/g和98 mAh/g,循环50次后,容量损失率均小于1%。     

多孔球形TiNb_2O_7的制备及改性

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对制备的TiNb_2O_7(TNO)进行改性,采用溶剂热法制备多孔球形TNO/C复合材料。TNO和TNO/C的峰形相近,TNO/C的XRD图中无其他杂峰,表明碳为无定型态;与纯TNO相比,TNO/C的微观球体直径相对较小、孔隙均匀明显。以10 C在1. 0～2. 5 V充放电,TNO/C电极的首次放电比容量为228. 2 m Ah/g,经过1 000次循环,容量保持率为77%,库仑效率在100%左右。     

混合动力电动车用高效双向直流变换器的设计

针对传统以蓄电池为动力的电动车存在的问题,提出以超级电容加双向DC-DC变换器为辅助动力源的方案。该方案在弥补蓄电池缺陷的同时,提高了整个系统的能源利用效率,并增加了电动车的续驶里程。在简要介绍了超级电容储能系统的基础上,主要研究和设计了系统中的核心部件—双向DC-DC变换器,分析了双向DC-DC变换器的工作模式和控制策略,并对双向变换器进行了软开关分析。Matlab仿真所得的相应波形验证了方案的有效性。     

Sn/O/H/N/C/Cl系统中锡的氧化动力学研究

控制燃煤锅炉中Sn的排放已经越来越被环境学界所关注。已有数据表明气相排放的和残留在飞灰中的Sn的变化范围很大,引起这种变化的原因还不清楚。在尾部烟道附近,Sn以元素态和二价氧化物蒸汽形式存在,已知水溶性二价锡氧化物更容易从烟气中脱除。为了更好地控制Sn的排放,必须了解燃烧过程中Sn的反应产物以及各浓度与时间的关系,即Sn的反应动力学机制,该文首次采用量子化学经典过渡态理论的方法研究了烟气中痕量元素锡的关键基元反应动力学参数,继而提出了Sn/O/H/N/C/Cl系统的氧化动力学模型。在典型的反应温度和组分浓度下进行了动力学的数值模拟,并通过敏感性分析找到了影响系统反应速率最重要的基元反应。     

Ferroelectric behaviors of sandwich structured PbZr0.52 Ti0.48O3/Pb(Mg1/3Ta2/3)0.7Ti0.3O3/PbZr0.52Ti0.48O3 thin film

Sandwich structured PbZr_0.52Ti_0.48O₃/Pb(Mg_1/3 Ta_2/3)_0.7Ti_0.3O₃/PbZr_0.52Ti_0.48O₃ (PZT/PMTT/PZT) thin films have been successfully synthesized via a combined route involving sol-gel and RF magnetron sputtering. Insertion of the PMTT interlayer effectively suppressed formation of the heterogeneous “rosette” structure of PZT thin film when deposited onto Pt/Ti/SiO₂/Si substrate. While both remanent polarization and coercive field were lowered for the sandwich structured films, the coercive field was reduced more significantly. Such sandwich structured films exhibit improved fatigue behavior and the relative permittivity can not be simply described as a series connection of individual components of perovskite layers.     

用于多表集抄系统的自适应M-BUS主机电路设计

针对国家电网的电、水、气、热多表集抄,提出了一种自适应的MBUS主机电路,通过调整LDO的反馈电阻来实现对M-BUS总线电平的控制,使用电容来采样、锁存总线电流数值,自动适应外部总线电流的变化,从而完成对从机数据的收发。文中详细阐述了主机电路的收发原理,并结合实际应用的特点,实现了与主控电路的光电隔离。现场应用表明,该电路抗干扰能力强、可靠性高、带负载能力强。     

层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2-xClx的合成及性能

以溶胶-凝胶法制备氯阴离子掺杂型正极材料LiNi1/3 Co1/3Mn1/3 O2-xClx(x=0、0.05、0.10和0.15).用TG/DTG测试分析了材料的相形成过程.XRD分析结果表明:在空气气氛中以850℃煅烧20 h制备的材料,具有良好的六方单相层状结构.电化学性能测试结果表明:掺杂抑制了高电压区域的相变过程,提高了材料的可逆性;x=0.10的样品具有良好的循环性能和倍率性能,在2.0～4.6V循环,0.15 C、1.00 C首次放电比容量分别为198.7 mAh/g、166.4 mAh/g,第25次0.15 C循环的放电比容量为197.9 mAh/g.     

锂离子电池高镍三元正极材料LiNi1-x-yCoxMnyO2的改性研究进展

新能源产业的快速发展对储能材料与器件的综合性能提出了更高的要求。锂离子电池正极材料,尤其是高镍三元材料（LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂）具有高能量密度、高工作电压及优异的化学稳定性等特点,因而被认为是下一代动力电池商业化正极材料的优越选择。系统总结了高镍三元材料LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂的优势并指出了其亟待解决的问题;在此基础上,综述了其各类改性方法,包括各类阴阳离子掺杂、表面包覆、浓度梯度材料设计以及石墨烯复合等方法;最后对其发展方向及商业化应用进行了展望。     

1865140型(LiMn2O4+LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)/Li4Ti5O12电池的性能

使用锰酸锂(LiMn2O4)、镍钴锰酸锂(LiNi1/3 Co1/3Mn1/3O2)混合正极材料和钛酸锂(Li4 Ti5 O12)负极材料,制备了中倍率1865140型锂离子电池.制备的电池在12 min内可充满电池容量的80％以上,且电池表面温度不超过35℃;在室温下以2.00 C循环1 200次,容量保持率高于91％;在高温55℃下以1.00 C循环1 000次,容量保持率高于82％.FreedomCAR混合脉冲功率特性表明:在放电深度(DOD) 10％ ～ 70％内、10s脉冲充放电状态下,电池的阻抗都在9 mΩ以下;50％DOD时的10s放电比功率为372 W/kg,充电比功率为520 W/kg.