矿山机车用中等功率型锂离子电池制备技术

分别以LiFePO4、人造石墨为正、负极活性物质,成功研制出可替代铅酸电池用于矿山机车、额定容量为23 Ah的中等功率4866135型方型钢壳锂离子电池．针对矿山机车使用工况,提出了锂离子动力电池的设计依据和各项工艺参数,重点研究了电池的荷电特性、功率特性和安全性能．测试结果表明,4866135型锂离子电池5 C倍率的持续放电质量比功率高达354.6 W/kg,1 C循环450周,容量保持率在86%以上．安全性能测试表明,电池可靠性高,各项技术指标均达到了设计要求．     

超级电容器电极材料纳米α-MnO2的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法和沉淀法制备了具有纳米结构的α-MnO2,分别对其进行X-射线衍射（XRD）,扫描电镜（SEM）,循环伏安（CV）等测试,结果发现溶胶-凝胶法所合成的材料是由粒径为60nm的微粒组成,沉淀法所合成的材料粒径在80nm范围,并研究了不同配比的α-MnO2和活性炭组成的复合电极在各种浓度的电解液中的循环伏安性能,发现当电极中α-MnO2质量百分含量为40%-60%时,在0.5mol/L Na2SO4,2.0mol/L(NH4)2SO4,1.0mol/L,KCl溶液中的比电容较高,其中在2.0mol/L(NH4)2SO4溶液中的比电容最高可达108.26F/g.     

电沉积法制备超级电容器电极材料纳米MnO2

采用恒电流、恒电位及循环伏安三种电沉积方法在石墨上从pH为57,浓度为016 mol/L MnSO4水溶液中分别制备了具有纳米结构的超级电容器活性电极材料MnO2用扫描电镜测试了其结晶形貌,用电化学研究了其在不同浓度的Na2SO4溶液中的电容特性,计算了它们的比电容,并对测试结果进行了比较和分析结果表明： MnO2的形貌及性能与沉积方法有关,所合成的MnO2的粒径大约50 nm;用恒电流沉积法制备的样品,在03 mol/L的Na2SO4溶液中比电容最高,可达30675 F/g     

3V锂离子电池用层状α-Na0.67MnO2.26的电化学性能

以Mn(CH3COO)2·4H2O和Na2CO3为原料,通过sol-gel技术合成前驱体,在600℃焙烧前驱体得到一种新的无水层状α-Na0.67MnO2.26材料.用等离子体光谱、X射线衍射仪、扫描电镜、恒流充放电和循环伏安(CV)等对产物的结构、组成、形貌及电化学性能进行研究.结果表明:得到的样品为稳定的六方层状P2结构,且颗粒细小;该样品在充放电电流密度为25 mA/g和电压为2.0～4.3 V时,首次充电比容量为188 mA·h/g,第2次放电比容量为176 mA·h/g,充放电库仑效率高达94%;在电压为2.0～4.3 V,电流密度为25,50,125和250 mA/g充放电条件下,其第2次放电比容量分别为176,168,139和110 mA·h/g,40次循环后,其放电比容量分别为150,142,121和105 mA·h/g,显示材料有较好的循环稳定性和大电流充放电性能.     

胶晶模板法制备尖晶石型正极材料LiMn2O4

通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶晶模板法制备尖晶石型LiMn2O4材料,并探讨焙烧温度对材料性能的影响.运用热重分析(TG)、X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、充放电测试和循环伏安测试等方法对LiMn2O4样品的结构、形貌以及电化学性能进行表征和测试.研究结果表明:在不同温度下制备的LiMn2O4样品均具有较好的尖晶石型结构,且粒径分布均匀:在700℃时制备的LiMn2O4样品(S-700)具有最佳的电化学性能,在3.0～4.4 V时,0.2C倍率首次放电比容量为130.9 mA·h/g; 0.5C倍率首次放电比容量为126.4 mA·h/g,50次循环之后容量仍有102.7 mA·h/g,具有良好的循环稳定性.     

碳包覆对Li/CuV2O6电池性能的影响

用溶胶-凝胶法制备了锂离子电池正极材料CuV2O6,XRD衍射证明制备的材料无杂质且结晶度良好.通过球磨技术在制备的CuV2O6表面包覆乙炔黑,用XRD、SEM对包覆前后CuV2O6材料的结构和表面形貌进行对比,应用循环伏安、交流阻抗及恒电流充放电技术研究了包覆前后材料电化学性能.结果发现,包覆在CuV2O6表面的乙炔黑疏松多孔,具有较强的吸附电解液的能力,可以显著降低电极的表面阻抗和电化学阻抗,减少电极的极化并提高电池的放电电压和放电比容量,对于提高电池的循环稳定性也具有重要的作用.     

金属骨架有机多孔碳的制备及其在锂空气电池中的应用

以苯二甲酸-锌配位化合物(MOF-5)为原料合成金属骨架有机多孔碳MOF-PC,并首次应用于锂空气电池.采用XRD、SEM、TEM、氮气脱吸附和恒流充放电测试研究了MOF-PC的物理及电化学性能.结果表明,样品MOF-PC为无定型碳,比表面积为654m2g-1.以MOF-PC为空气电极的锂空气电池在0.1mA cm-2电流密度下放电比容量高达3 183mA h g-1,比传统碳材料Super P在相同电流密度下的放电比容量高90%.     

P（MMA PEGDMA）网状聚合物电解质的制备及性能研究

用化学交联法合成了P（MMAPEGDMA）凝胶聚合物电解质,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯（PEGDMA）大分子单体作为交联剂使其形成网状结构采用红外光谱（FTIR）、热重分析（TG）、扫描电镜（SEM）以及交流阻抗（EIS）等技术对聚合物电解质的热性能以及电化学性能进行了研究结果表明,P（MMAPEGDMA）膜具有良好的结构稳定性和热稳定性;凝胶聚合物电解质的离子电导率随着聚合物中有机电解液含量的增加而升高当有机电解液的质量分数为70％时,其室温电导率达最大值3.62 ×10-3 S/cm     

酚醛树脂基活性炭微球的制备及其电化学性能

以苯酚和甲醛为原料,盐酸为催化剂,制备醇溶性酚醛树脂前驱体,探讨炭化温度对炭微球性能的影响,并将炭微球在3 mol/L HNO3溶液中活化后得到活性炭微球。利用红外光谱、X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安、恒流充放电、循环寿命等对该材料进行表征及电化学性能测试。研究结果表明:炭微球的最佳炭化温度为750℃,在该温度下制备的炭微球具有良好的球形形貌,其结构为部分石墨化的无定形炭;活性炭微球作为电容器电极材料具有良好的电化学性能,在1 mV/s扫描速度下比电容达到247.8 F/g;在0.5 A/g电流密度充放电下扣式超级电容器比电容高达60 F/g,且充放电循环5 000次后比电容几乎没有衰减。     

水青树茎干中化学成分的提取与分离

采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、RP-18柱色谱方法对水青树(TetracentronsinenseOliv.)茎干进行了成分分离纯化,并利用UV、NMR、MS等波谱光谱方法对化学成分进行结构鉴定.共从水青树乙酸乙酯与正丁醇萃取部分中分离并鉴定了15个化合物,分别为2-羟基-5-(2-羟乙基)苯β-D-葡萄糖甙(1),2,6-二甲氧基-4-羟基苯1-O-β-D-吡喃葡萄糖甙(2),3,5-二甲氧基-4-羟基苯1-O-β-D-吡喃葡萄糖甙(3),丁香酸β-D-葡萄糖酯(4),丁香酸4-β-D-葡萄糖甙(5),甲氧基四氢醌-4-β-D-葡萄糖甙(6),甲氧基四氢醌-1-β-D-葡萄糖甙(7),对-羟基肉桂酸(8),β-乙酰鼠李糖甙(9),α-乙酰鼠李糖甙(10),(+)-儿茶素(11),羽扇醇(12),3β,20-羽扇二醇(13),白桦子酸(14),齐墩果酸(15).除化合物11-13和15外,其余化合物均为首次从该植物中分离得到.