锂—氧化铜电池反应机理：Ⅱ.交流阻抗法研究阴极过程

本文测量了锂－氧化铜电池和锂－氧化亚铜电池阴极阻抗随电位的变化，与前文［６］中报道的阴极光电流变化作了比较，根据能带理论解释了实验现象。结果表明，锂－氧化铜电池阴极过程中，阴极电位为２．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＾＋）时，电解液中锂离子开始嵌入氧化铜晶格；当阴极电位降到２．３Ｖ以下时，有后续反应发生，生成氧化亚铜等新相；氧化亚铜的还原开始于１．９Ｖ左右，还确定了锂电池体系中，氧化亚铜和氧化铜电极的平带     

一种金属复合氧化物为催化剂的空气电极的研究

以一种金属复合氧化物为催化剂,以活性炭为载体,制备了空气电极.采用三电极体系测试了空气电极的阴极稳态极化曲线和200 mA/cm2电流密度下连续放电曲线.结果表明,在ω(NaOH)=30%的溶液、300 mA/cm2电流密度下,氧还原的过电位仅0.180 V;200 mA/cm2的电流密度下放电,寿命可长达6 000多小时.用此种空气电极作为阴极,可以大幅度提高锌-空气电池和铝-空气电池的电压.     

电池充放电曲线基本变化特征的分析

在证明了阴极极化时阴极电势总是向负移,而阳极极化时阳极电势总是往正移这一基本规律的基础上,在简化条件下,采用电化学热力学和动力学的基本理论简述了电池的充放电曲线的几个基本变化特征:电池电位随着恒流放电时间的延长而降低;电池电位随着放电电流的增大而降低;在电池放电接近完成时,电池电位急剧下降;当电池存在不止一对反应时,充放电时反应发生的次序.     

D型MH/Ni电池过放电机理的研究

通过对D型密封MH／Ni电池在放电过程中电池电压和放电容量以及开口MH／Ni电池在放电过程中电池电压、正负极电极电位和放电容量的关系分析，探讨了电池的过放电机理。发现电池在放电全过程中存在着三种反应过程，而当电池深度过放电时，正极上析出氢气，负极上析出氧气。本文还采用循环伏安法对电池正负极的反应过程进行了研究，从而进一步说明了电池的过放电机理。     

Co-N-C氧还原反应电催化剂的制备及性能研究

锌空气电池可作为一种无污染、长效、稳定可靠的电源,但其阴极氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction, ORR)缓慢的动力学过程严重阻碍了大规模应用。本文通过表面活化策略在炭黑上构筑不饱和位点用于锚定Co,再以不同质量比的尿素作为氮源,制备了不同氮掺杂量的催化剂,并测试了一系列催化剂的ORR活性,及其在不同电解液中活性的差异。将催化剂用于组装锌空气电池,开路电压达1.441 V,并表现出良好的放电性能,峰值功率密度可达123.5 mW·cm^-2。     

聚苯胺－碳复合电极材料研究

采用吸附聚合法制备聚苯胺－碳复合粉料，用涂覆法制备大面积、可卷绕的聚苯胺－碳－聚偏氟乙烯复合阴极膜作为锂二次电池的阴极活性材料．研究了试验电池的工艺特点和放电特性．     

聚苯胺—碳复合电极材料研究

采用吸附聚合法制备聚苯胺－碳复合粉料，用涂覆法制备大面积、可卷绕的聚苯胺－碳－聚偏氟乙烯复合阴极膜作为锂二次电池的阴极活性材料。研究了试验电池的工艺特点和放电特性。     

氮化硼复合石墨毡及其氧还原电极的电化学性能研究

为了提升石墨毡作为氧还原电极的电化学性能,将五硼酸铵热解生成氮化硼原位复合至石墨毡碳纤维上,具体探究了不同比例氮化硼/石墨毡复合材料用作锂—空气电池的氧还原电极时的电化学性能,其中10%比例下氮化硼/石墨毡的电化学性能最佳,主要表现在首次深度放电容量较原始石墨毡提升了20%,首次放电充电的氧还原反应和氧析出反应极化降低了约0.3 V.该方案操作简便,成本低廉且绿色无污染,对锂空电池性能的提升有较好效果.     

可逆电池表示式的设计

本文是关于通过把氧化还原反应分为氧化反应和还原反应两个半反应．对应可逆电池反应中的负极反应和正极反应，辅以电极的需要，设计成可逆电池的讨论，并阐述了电池设计的步骤与方法．     

蒙脱石固体电解质的二次固态电池

研究了以蒙脱石为固体电解质的一些二次固态电池的性能。蒙脱石经化学改型后为良好的高价离子导电固体电解质,室温离子电导率可达10~(-4)Scm~(-1);一些层状结构的阴极材料在高价离子的二次固态电池中具有优良的阴极性能,其中尤以Zn/V_6O_(13)和Mg/M_0S_2电池为佳。它们在24μA和45.5μA的平均放电电流下,阴极放电容量分别可达507Wh/kg和886Wh/kg。电池良好的充、放电性能表明,高价离子如Mg~(2 )、Zn~(2 )对层状结构的阴极材料同样具有良好的可逆插入特性。     

锂电池Li/S_2Cl_2体系的实验

本非水电池由锂(Li)阳极,多孔石墨电极和电解质溶液组成,电解质溶液是由阴极活性物质S_2Cl_2和有机溶剂硝基苯(NB)及支持电解质构成,本文报告了该电池体系的放电性能,并对该电池体系的电化学还原过程进行了探讨。     

全固态碱性Cd/Ni二次电池的制备及其性能

用溶液浇铸法制备含有聚乙烯醇(PVA)/羧甲基纤维素(CMC)聚合物、KOH和水的复合碱性固态聚合物电解质PVA/CMC/KOH/H2O.采用扫描电镜,循环伏安和交流阻抗技术研究PVA/CMC/KOH/H2O的特性.研究结果表明：在室温时,PVA/CMC/KOH/H2O离子电导率最高可达7.1×10-2S·cm-1;在循环伏安曲线上,在0.15,-0.30和-0.70 V时出现明显的氧化还原峰.以PVA/CMC/KOH/H2O为电解质组装的电池,当以1 mA/cm2的电流密度放电时,在1.10～1.40 V有放电平台出现;当以3 mA/cm2电流密度充、放电时,电池经过42次循环后,充、放电效率为88％～95％,表明PVA/CMC/KOH/H2O电解质具有较强的稳定性;电池内阻随着充电过程的进行逐步降低,随着放电过程的进行急剧增大;内阻的增加除了与电极充放电状态有关外,还与外加电场对电解质的影响有关.     

Li/SOCl2电池阴极成型方法的探讨

探讨了微波技术在Li／SOCI2电池碳阴极成型中的应用．用水稀释聚四氟乙烯乳液后直接混合乙炔黑及相关添加剂，再控制微波加工的功率、时间等和调整聚四氟乙烯的含量，得到合适孔率、孔径等的碳阴极．结果表明利用微波技术可改善Li／SOCl2电池的大电流、低温放电和滞后等电性能．     

基于反应状态原位测试的空冷型燃料电池运行参数分析

空冷型质子交换膜燃料电池内部反应状态是影响电池输出性能和稳定性的关键因素.通过研制空冷燃料电池反应状态的原位测试装置,实现电池温度和电流密度的实时测量,揭示氢气出口脉排间隔、氢气入口气压和阴极风速对电池性能的影响机制.研究表明：空冷电池中温度和电流密度分布不均,平均电流密度为500 mA/cm²时,电池内温度极差达到20℃,电流密度极差达到400 mA/cm².氢气出口脉排间隔越短、入口气压越大,氢气出口区域性能越好,分布均匀性越好,电流密度波动也越小,输出稳定性提高.如果阴极风速过低,电池局部温度高,温度分布均匀性降低;风速过高则导致生成水被吹走,质子膜含水量下降,电流密度分布均匀性变差.     

纳米级铁酸盐的制备及其电化学性能

用简化工艺的化学氧化法快速合成电池级纳米铁酸盐材料,并研究了制备过程中吸收碱液浓度对产品产率和纯度的影响.采用循环伏安法研究六价铁在碱性电解液中的还原特性,比较了Zn-K2FeO4,Zn-BaFeO4及Zn- SrFeO4电池和添加不同添加剂的Zn-BaFeO4电池的放电性能.研究结果表明:高铁酸钾在7 mol/L KOH 溶液中还原电位在0.2 V左右,溶液电极过程主要受扩散控制;以BaFeO4作为超铁(VI)电池的正极材料时,电池的放电容量最大,尤其是添加3%KMnO4 2?(OH)2作添加剂的Zn-BaFeO4电池,其综合性能最佳.     

空气扩散电极的结构对扣式锌空气电池性能的影响

为了研究空气扩散电极的结构对扣式锌空气电池性能的影响,采用辊压法制作了单层膜、三层膜和两种不同结构的双层膜分别作为扣式锌空气电池的空气电极;测试了空气电极的透气性、极化曲线;并测试了用各种膜电极制作的扣式锌空气电池的放电性能.研究结果表明,单层膜空气电极的透气性能最好,在相同的极化电位下的极化电流密度最大;三层膜空气电极防漏液性能相对最好;催化层与透气层直接接触的双层膜电极由于具有较好的透气性、放电电流密度较高、防漏性能好并延长了电极使用寿命,因而由其装配所得的扣式锌空气电池具有最长的放电时间和最高的平均工作电压.     

嵌入式四氧化三钴负极材料的赝电容性能研究

采用ZIF-67作为自牺牲模板，制备了嵌入式的四氧化三钴/碳布(Co₃O₄/CC)柔性自支撑负极材料。碳布基体中交错的导电网络结构以及Co₃O₄氧缺陷的存在，加速了锂离子的传输、改善了结构稳定性。Co₃O₄/CC负极材料表现出了卓越的电池性能，在5 A/g的大电流密度下循环1 000次后放电比容量仍能达到518 mAh/g。Co₃O₄/CC负极的高容量主要来源于赝电容效应，而原位拉曼光谱中表面/近表面超快速氧化还原反应的发生佐证了赝电容的存在。     

3%NaCl溶液中碳—铜短路体系接触腐蚀机理

应用旋转圆盘电极（ＲＤＥ）法、浸渍腐蚀试验法及腐蚀表面的Ｘ射线衍射分析法研究了３％ＮａＣｌ溶液中碳－铜短路接触腐蚀的机理。结果表明，该腐蚀属Ｏ２去极化腐蚀，其阴极去极化反应一般为扩散控制。在与腐蚀电流相对应的电位区内，在碳电极上Ｏ２的阴极还原电流密度约为铜电极上的还原电流密度的二倍，并且，由于碳膜的存在，在铜表面上形成了铜氧化物－铜电偶，因而促进了铜的腐蚀。     

D＋—葡萄糖在Pb—Zn合金电极上电化学还原的研究

本文报道以Ｐｂ－Ｚｎ合金为阴极材料，在隔膜槽中电化学还原Ｄ＋－葡萄糖制备山梨糖醇的主要工艺条件，测定了阴极材料、电流密度、电流密度、溶液ＰＨ值、浴温度及添加剂等对电解还原电流效率的影响，为选择合适的工业电解条件提供基础数据。     

锂-均苯四甲酸二酐电池和锂-间苯二甲酸电池的阴极行为

为了探讨锂-均苯四甲酸二酐(PDA)电池和锂-间苯二甲酸(m-BDA)电池的阴极行为。本文测得了放电曲线和循环伏安曲线。PDA和m-BDA的比容量在电流密度为30μA cm~(-2)时分别是0.44和0.30Ah·g~(-1)。