立体碳包覆钛掺杂LiFePO_4的制备及高低温性能研究

以高价的Ti 4+为掺杂离子、聚乙烯醇(PVA)为碳源,通过高温固相法制备了原位立体碳包覆的LiFe0.96Ti0.02PO4/C正极材料.采用XRD,SEM,TEM及EDS对材料的微观结构进行了表征,通过循环伏安、交流阻抗以及恒流充放电实验测试材料的电化学性能.结果表明,PVA的热解碳导电优良且最易于实现原位立体包覆LiFePO4,经过原位立体碳包覆和钛掺杂综合改性后,活性材料在不降低原有高温结构稳定性的前提下,具备了更优良的低温电化学性能和倍率性能:于0℃时0.1C和30℃时5C的放电比容量分别为128.7mAh/g和97.4mAh/g.     

Er~(3+)掺杂LiFePO_4正极材料的制备与性能

采用固相法合成了Er3+掺杂的试样,利用X射线衍射分析、四探针、电化学阻抗谱和充放电性能测试,探讨了掺杂位置及掺杂量对材料的晶体结构、电子电导率和电化学性能的影响.结果表明:铁位掺杂效果优于锂位掺杂,少于摩尔分数为3%的Er3+掺杂并未改变材料的晶体结构,但改善了材料的微观结构,电子电导率提高了4个数量级,1℃倍率下放电容量为103.47 mAh/g,比未掺杂试样提高了22.28%,Er3+掺杂改善了材料的比容量、循环性能及倍率性能.     

硼酸对硬炭基负极的结构和电化学性能的影响

在预炭化硬炭前驱体酚醛环氧树脂中掺入硼酸制备含硼原子的锂离子电池硬炭基负极材料.通过X射线衍射仪分析、扫描电子显微镜等对材料的微观结构进行表征,采用氮气吸脱附法测定材料的孔特性和比表面积,利用循环伏安、交流阻抗以及恒电流充放电实验研究材料的电化学性能.结果表明:随着硼酸掺入量的增加,硬炭的层间距、比表面积、孔体积和首次不可逆比容量变小,首次库伦效率提高,硼酸掺入质量分数为10%时,硬炭可逆比容量从332.2mAh·g~(-1)增长到461.1mAh·g~(-1),对应的固体电解质中间相膜的电阻从33.86Ω减少为24.53Ω.     

退火对Ni74Si10B16非晶合金电阻温度特性的影响

采用DC四端电阻测试法，测试了不同退火条件下Ni74Sil0B16非晶合金223～423K温区的电阻温度特性曲线，发现：淬态与退火态非晶合金试样的电阻均随温度近线性变化，并且，随着退火时间的延长或退火温度的升高，非晶合金电阻温度系数α上升，而室温电阻率ρ0下降，基于Nagel推广的液态金属Ziman理论，本文对此结果进行了分析和讨论。     

Aln (n = 3, 4, 6, 13, 19)团簇的结构稳定性与形态演化

采用第一原理赝势平面波方法, 计算了不同结构形态Al_n (n = 3, 4, 6, 13, 19)团簇的几何与电子结构, 通过结合能与HOMO-LUMO能隙表征和分析了其结构稳定性, 采用线性同步转变 (LST)方法考察了其不同结构形态间的演化与转 变. 结果表明: Al₃, Al₄, Al₆, Al₁₃和Al₁₉团簇的稳定结构形态分别为三角形、 菱形、八面体、二十面体、双二十面体. Al₃, Al₄与Al₁₃团簇不存在亚稳结构. Al6与Al19团簇存在亚稳结构, 其结构形态分别为平行四边形与八面体. Al₆团簇亚稳结构与稳定结构的能级差大、转变能垒低, 结构转变容易, 亚稳结构稳定性差. 而Al₁₉团簇亚稳结构与稳定结构的能级差小、转变能垒高, 结构演化不易, 因而实验和理论模拟中能观察到其亚稳结构形态——正八面体的存在.     

环氧树脂作还原剂制备Li3V2(PO4)3的结构和性能

采用高温固相法,以环氧树脂为还原剂合成锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3.通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜对样品的晶体结构和微观形貌进行表征,并用恒电流充放电和循环伏安实验研究材料的电化学性能.结果表明所制备的Li3V2(PO4)3为结晶完善的单斜结构,颗粒分布均匀且粒径较小,0.2C时在3.0V~4.3V电压范围的首次放电比容量为126.9mAh/g,30次循环后的比容量为126.0mAh/g,容量保持率达到99.29%.     

含铬石墨／铜基复合材料的制备及性能

采用化学反应方法使平均粒径２－３μｍ的铬质点在天然鳞片石墨表面原位生成,由粉末冶金制备的含有这种铬质点的石墨／铜基复合材料的电阻率为９．５μΩ．ｃｍ,且磨损率极低。     

新型低合金耐蚀铸铁的试验研究

本文叙述了新型低合金耐蚀铸铁的试验研究工作。采用对比试验的方法,着重研究了该铸铁在各种溶液中的耐蚀性能。工业应用试验表明,新型低合金耐蚀铸铁用于硫酸泵叶轮,其使用寿命是灰铸铁 HT20-40的2～3倍。     

LiFePO4合成工艺的优化

利用正交实验方法优化固相反应法制备LiFePO4的合成工艺.考察合成温度、锂铁磷摩尔比、成型压强及保温时间等因素对材料电化学性能的影响.得到最佳工艺组合:锂铁磷摩尔比1.05:1:1,合成温度650℃,保温时间18 h,成型压强0 MPa.按最佳工艺合成样品的首次放电容量为131.45 mAh/g,库仑效率为96.78%.     

DSC法和XRD法测定Ni74Si10B16非晶合金退火样结晶度的比较(Ⅱ)

分别采用差示扫描量热分析(DSC)法和X-射线衍射分析(XRD)法测量了Ni74Si10B16非晶合金550℃等温退火21min，22min，23min与25min后的结晶度XC，并对其测量结果进行了讨论．确认通过DSC方法测量的非晶合金退火样结晶度，在一定程度上能较好地反映非晶合金晶化的程度，并且其测量精度与简便性优于XRD方法．而对于部分晶化非晶合金晶化相相含量的测量和分析表明：DSC法只能测量析出单相合金的相含量，对于析出多相合金的情况则不如XRD法有效．