LiFePO_4/graphene锂离子电池复合正极材料的制备与性能

通过溶胶-凝胶烧结法制备了LiFePO4/graphene锂离子电池复合正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、循环伏安(CV)以及各种电化学检测技术对合成材料的结构、形貌进行了表征。LiFePO4/graphene复合材料的表面上和其中的LiFePO4微小颗粒之间都有石墨烯,说明石墨烯与LiFePO4已很好地融合在一起,形成了具有三维空间结构的立体导电网络,大大地提高了复合材料的电子导电性能及减少了电荷转移电阻,从而充分发挥了活性材料的全部潜力。电化学测量表明LiFePO4/graphene的电化学性能比LiFePO4/C更好。LiFePO4/graphene具有较高的比容量和优良的大倍率性能,在0.1和5C电流充放时,LiFePO4/graphene的比容量分别为163.81和101.57 mAh/g,而LiFePO4/C仅为146.05和54.67mAh/g。LiFePO4/graphene也具有优良循环性能,0.5C循环100次,容量保持率为98.48%。     

低钴AB_5型贮氢合金的制备及电化学性能

为了降低镍氢电池的原材料成本 ,研究了一系列多元、低钴和无钴AB5型贮氢合金 ,以及取代元素对贮氢合金电化学性质的影响。结果显示 ,用少量的铁、铜和铬部分取代贮氢合金La(NiMnCoAl) 5中的钴对改善贮氢合金电化学循环稳定性有效。贮氢合金La(NiMnAl) 4.6(FeCuCr) 0 .2 Co0 .2 具有满意的循环稳定性 ,它在 0 .2C放电条件下的最大放电容量为 2 96mAh/g-1,经过 30 0次循环容量衰减仅 2 1.8%。另外 ,还用X射线衍射检测了贮氢合金的微观结构     

MnO_2的预处理对LiMn_2O_4正极材料的影响

研究了对前躯体MnO2(EMD)进行不处理、去离子水处理和LiOH处理对合成LiMn2O4正极材料的性能影响。测试结果表明,LiOH处理得到的MnO2杂质含量少,结构稳定,制备的LiMn2O4X射线衍射峰增强,结晶性变好。LiOH处理MnO2制备的LiMn2O4的电化学性能优于去离子水处理MnO2制备的LiMn2O4和不处理MnO2制备的LiMn2O4。LiOH处理、去离子水处理及不处理MnO2制备的LiMn2O4在0.5C的放电比容量分别为115.56mAh/g、109.98mAh/g和100.67mAh/g;1C充放电90次循环下所对应的容量保持率分别为86.79%、86.56%、57.30%。     

聚苯胺膜电极的电化学性能

CS-PAn(化学氧化聚合法合成聚苯胺)膜电极的CV曲线类似于ES-PAn(电化学聚合法合成的聚苯胺)膜电极,而且他们都具有优良的可逆性和循环稳定性。交流阻抗图谱表明两种方法制备的PAn具有相同的电化学反应机理。C S-PAn-Li和ES-PAn-Li扣式电池的最大放电比容量分别为75m Ah.g-1和86m Ah.g-1,容量衰减率分别为13.2%和6.8%,ES-PAn-Li扣式电池的大电流充放电性能优于CS-PAn-Li扣式电池。     

碳纳米管与石墨烯协同改性天然石墨及其电化学性能

以碳纳米管和氧化石墨烯为原料,二者按5∶3混合超声分散再高温还原制备碳纳米管/石墨烯/天然石墨(CNTs/rGO/NG)锂离子复合负极材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和电化学测试等分析技术对复合材料的形貌、结构、电化学进行表征。结果表明:石墨烯和碳纳米管在天然石墨表面形成三维立体网络结构。与纯天然石墨相比,CNTs/rGO/NG复合材料具有良好的倍率性能和循环寿命,在0.1C时首次放电比容量为479mAh/g,可逆容量达473mAh/g,循环100次后容量为439.5mAh/g,容量保持率为92%,在0.5,1,5C不同电流倍率时容量依次为457,433,394mAh/g。     

TMCS/HMDSO混合改性剂对常压制备SiO2气凝胶的影响

以TEOS为硅源,TMCS/HMDSO为混合表面改性剂,采用酸碱两步催化溶胶-凝胶法和常压干燥法制备疏水性SiO2气凝胶,并借助BET、SEM、FT-IR等测试手段对样品进行表征。结果表明:TMCS/HMDSO混合改性剂的改性效果优于单一改性剂,当TMCS体积分数为混合表面改性剂的60%,改性温度为60℃时,制备的SiO2气凝胶具有较佳的综合性能,密度为0.1213g·cm-3,比表面积高达899.8m2·g-1,孔容为2.856cm3·g-1。     

合金化提高铂在PEMFC氧还原反应中的催化活性

用液相沉积-高温合金化法制备了铂基合金催化剂,用能量散射光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)技术对催化剂的结构进行了研究,并测试了使用此催化剂的质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能,结果表明铂基合金具有面心立方的结构,铂与过渡金属的原子比接近3∶1;制备的催化剂性能优越,具有比纯铂更强的电催化能力,催化剂活性由高到低的顺序是Pt-Cr/C→Pt-Co/C→Pt-Ni/C→Pt/C。讨论了合金元素对催化剂活性的强化作用,认为合金元素的引入减小了Pt-Pt原子间距,降低了Pt的d电子轨道占有率,提高了催化剂的性能。     

石墨烯改善锂离子电池正极材料LiCoO_2电化学性能的研究

采用改性Hummers法制备了氧化石墨烯和通过化学还原法还原氧化石墨制得石墨烯,及以石墨烯作为正极材料LiCoO2的导电剂,并研究它们对锂离子电池电化学性能的影响。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果表明,石墨烯的表面褶皱使其能有效地包裹LiCoO2颗粒,形成面接触的导电界面,从而显著提高了导电性。充放电实验表明,石墨烯的加入有利于提高LiCoO2的电化学反应活性、放电容量和高倍率循环性能。相对于传统的炭黑,LiCoO2的放电容量在0.2 C下提高了10 m Ah/g。石墨烯/LiCoO2电池在1C倍率下,循环300次后,放电容量由145.0 m Ah/g衰减到137.8 m Ah/g,放电容量能保持初始容量的95.1%。石墨烯/LiCoO2电池在20 C倍率下的放电容量达到132.1 m Ah/g,是1 C放电容量的91.1%。     

Preparation of calcium stannate by modified wet chemical method

A modified wet chemical route for low-temperature synthesis of the calcium stannate CaSnO3, a potential material for dielectric applications is reported. Firstly, a precursor CaSn(OH)6 was prepared using tin tetrachloride, calcium chloride and sodium hydroxide at room temperature. Then the precursor was annealed at relatively low temperature of 600 ℃ to obtain CaSnO3. The phase identification, thermal behavior and surface morphology of the samples were characterized by element analysis, X-ray diffraction (XRD) , thermo-gravimetric (TG) analysis and derivative thermo-gravimetric (DTG) analysis, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) in detail. The results show that CaSnO3 obtained by this method possesses a cubic perovskite structure with average grain size of 5μm.     

纳米碳纤维导电剂改善锂离子电池性能的研究

电镜扫描分析结果表明用粒状导电炭黑作为导电剂在正电极中不能形成很好的导电网络造成导电性差、内阻高和电极极化;而采用具有线性结构的导电剂纳米碳纤维在电极中易形成良好的导电网络,表现出较好的导电性,因而减轻电极极化,降低电池内阻及改善电池性能。介绍了用上述两种导电剂的实验电池的电化学性能,测试结果表明,对于尺寸为5mm×20mmmm×25mm的软包装锂离子电池,纳米碳纤维作导电剂的电池的性能明显优于导电炭黑作导电剂的电池。