影响Li_2ZrO_3材料吸收CO_2性能的因素

以四方相ZrO2为原料,采用固相反应法合成了一系列用于高温下可直接吸收CO2的Li2ZrO3材料.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及热重分析仪(TG)分别对其进行了结构、形貌及其吸收CO2性能的表征.实验结果表明,原料ZrO2的粒径影响Li2ZrO3材料吸收CO2的性能,与微米级ZrO2相比,以纳米级ZrO2为原料合成的材料其吸收CO2的速度明显变快.Li2ZrO3材料的结构影响材料吸收CO2的性能,单斜相Li2ZrO3材料几乎对CO2无吸收,而以四方相为主相的Li2ZrO3材料具有较好的吸收CO2的性能.此外,气氛中CO2的分压影响材料吸收CO2的速度。     

微波合成锂离子电池正极材料LiCoO_2

用微波合成了锂离子电池正极材料LiCoO2,采用XRD、SEM和DC 5C电池测试仪研究了LiCoO2的结构、形貌和电化学性能·研究结果表明,在900W的功率和2 45GHz的频率下,反应10min即可得到纯度高、具有层状结构的LiCoO2电池材料,XRD谱线与标准层状LiCoO2材料基本一致,充放电的实验结果显示:放电容量可达140mAh/g,放电平台和充放电时间均显示出微波合成的LiCoO2具有较好的电化学活性·实验考查了Li/Co摩尔比对产品结构的影响,研究结果证明Li/Co比为1.05∶1时,得到的LiCoO2与标准样符合得更好·     

ZrO_2 CeO_2涂层显微组织和抗热震性能

为了改善等离子喷涂ZrO2 涂层的抗热震性能 ,利用热震试验、SEM和EPMA等技术 ,研究了CeO2 添加剂对其显微组织和抗热震性能的影响 .研究结果表明 :当CeO2 添加剂的质量分数小于 9.0 %时 ,涂层的抗热震性能随CeO2添加剂质量分数的增加而提高 ,当CeO2 质量分数大于 9.0 %时 ,涂层的抗热震性能随其质量分数的增加而降低 ;ZrO2 涂层的抗热震次数为 46次 ,而ZrO2 9.0 ?O2 涂层的抗热震次数为 10 5次 ;ZrO2 9.0 ?O2 涂层在热循环中形成网状微裂纹 ,不仅可以降低涂层中的应力 ,而且可以提高涂层开裂的临界温差 ,从而改善其抗热震性能 .     

LiNixMn2-xO4对锂离子电池材料LiCoO2的表面改性研究

在锂离子电池正极材料LiCoO2表面上修饰LiNixMn2-xO4来改善LiCoO2在循环过程中的容量衰减问题.对所得产物进行了XRD、SEM表征,并进行了充放电容量测试和交流阻抗测试.通过XRD和SEM,发现LiNixMn2-xO4修饰没有改变材料的晶体结构.在电化学性能测试中,由于包覆LiNixMn2-xO4可以减少材料与电解液的直接接触,最大程度地减缓电极材料在电化学循环时结构遭到破坏,在修饰量较小(3 5%)时,该改性方法改善了LiCoO2电极的循环性能,69次循环后放电比容量没有衰减,且大大地提高了平台效率.     

ZrO2+CeO2涂层显微组织和抗热震性能

为了改善等离子喷涂ZrO2涂层的抗热震性能,利用热震试验、SEM和EPMA等技术,研究了CeO2添加剂对其显微组织和抗热震性能的影响.研究结果表明当CeO2添加剂的质量分数小于9.0%时,涂层的抗热震性能随CeO2添加剂质量分数的增加而提高,当CeO2质量分数大于9.0%时,涂层的抗热震性能随其质量分数的增加而降低;ZrO2涂层的抗热震次数为46次,而ZrO2+9.0%CeO2涂层的抗热震次数为105次;ZrO2+9.0%CeO2涂层在热循环中形成网状微裂纹,不仅可以降低涂层中的应力,而且可以提高涂层开裂的临界温差,从而改善其抗热震性能.     

异丙醇铝包覆对正极材料钴酸锂高电压性能的影响

采用固相焙烧法制备正极材料钴酸锂LiCoO 2 ,并采用异丙醇铝（AIP）对其进行表面包覆,通过XRD、SEM、EDS mapping和电池充放电测试研究了AIP包覆量对材料结构和电化学性能的影响.电化学性能测试表明,AIP包覆可有效改善材料的循环性能,提高材料的放电比容量、库仑效率和倍率性能.相比于未包覆的LiCoO 2 样品,包覆量为0.1%的LiCoO 2 样品,具有最优异的电化学性能,在0.2C下的首次放电比容量提升至176.8 mAh/g,库仑效率高达97.2%;在1.0C下经50次循环后容量保持率为96.2%.     

等离子喷涂SiO_2 ZrO_2涂层的抗热震性能

为了改善等离子喷涂ZrO2 涂层的抗热震性能 ,利用热震试验、SEM和EPMA等技术 ,研究了SiO2 添加剂对其显微组织和抗热震性能的影响 .当SiO2 添加剂质量分数小于 3 .0 %时 ,涂层的抗热震性能随SiO2 添加剂的质量分数的增加而提高 ;当其质量分数大于 3.0 %时 ,涂层的抗热震性能随其质量分数的增加而降低 ,3.0 %SiO2 ZrO2 涂层的抗热震起裂次数和抗热震失效次数达到最大值 ,分别由不添加SiO2 涂层时的 32次和 46次提高到 83次和 112次 .在ZrO2 涂层中添加SiO2 会促使涂层中形成气孔 ,并且气孔率和气孔直径随SiO2 添加量的增加而增加 .3 .0 %SiO2 ZrO2 涂层中形成分布均匀、直径约为 1μm的气孔 ,其气孔率约为 10 % ,此时 ,涂层的弹性模量和所受到的应力最小 ,因而涂层的抗热震性能最好     

Li2O-AlO-SiO2快离子导体包覆钴酸锂正极材料研究

为获得高电压下高容量的LiCoO2正极材料,采用Li2O-AlO-SiO2锂快离子导体对LiCoO2进行了表面包覆研究,结果显示,Li2O-AlO-SiO2能均匀分布在LiCoO2颗粒表面,包覆后材料的循环性能、倍率性能及安全性能均有很大提高;3.0~4.35 V、500周循环后Li2O-AlO-SiO2包覆样品容量保持率为81.2%,未包覆的LiCoO2450周循环后容量保持率为64.6%。Li2O-AlO-SiO2还可以提高材料的导电性,包覆后的材料5 C倍率放电容量保持率高达84.8%,未包覆的材料仅为71.9%。包覆后的LiCoO2正极材料的安全性能也都有明显改善。     

B元素对正极材料LiCoO2结构及性能的影响

为得到性能优异的锂离子电池正极材料,通过湿化学方法首先制得LiCoO2前驱体,掺入一定量H3BO3后经加热处理即得到掺B样品.通过对掺B样品进行检测分析,结果表明B的掺入能够部分改变LiCoO2的结构;其中当B含量在0.5%～3.5%时效果最好,其循环性也有提高.     

烧结时间对LiNixMn2-xO4表面修饰LiCoO2性能的影响

用LiNixMn2-xO4修饰锂离子电池正极材料LiCoO2,在850℃分别进行2 h、4 h、7 h和10 h的烧结处理,对所得产物进行了X射线衍射测试,并进行充放电容量测试和平台效率的评价,在包覆量不同的情况下研究了反应时间对LiCoO2循环稳定性和平台效率的影响.对包覆后LiCoO2样品,在电化学性能测试中,3.5%包覆量烧结时间为7 h的样品表现出最好的电化学性能,其初始容量为139.3 mAh/g,120次循环后容量139.5 mAh/g,保持率为100%;而在包覆量为10%时,放电比容量和平台效率相对较低.     

失效锂离子电池正极材料的再生及电化学性能

以废旧锂离子电池正极材料钴酸锂为原料,将锂与钴元素的比例进行适当调整后,采用高温固相合成制备出LiCoO2材料,并利用XRD、SEM、循环伏安等手段对不同煅烧温度下合成LiCoO2材料的晶相结构、表面形貌及电化学性能进行测试表征.结果表明,经850℃煅烧12h后的LiCoO2材料的性能较好,首次充电容量达143mA.h/g,放电比容量达126mA.h/g,循环30周之后仍保持92%的放电比容量,再生后的LiCoO2材料表现出良好的电化学性能.     

钛基体激光直接熔覆ZrO 2涂层实验研究

采用激光同轴送粉工艺在钛基体上直接熔覆ZrO2陶瓷涂层,研究不同工艺参数对单道熔覆层熔覆质量的影响规律;采用光学显微镜观察陶瓷涂层的微观组织,并采用电子探针技术分析基体和ZrO2陶瓷结合区成分分布;利用XRD分析激光熔覆前后ZrO2陶瓷物相变化情况.结果表明:在一定的功率范围内,熔覆层宽度受激光功率的影响不大,熔覆层高度和基体熔化深度随工艺参数的变化呈现一定的规律性;ZrO2和Ti基体结合区形成很好的成分梯度渐变过渡,陶瓷微观组织为细小的枝状晶组织;激光熔覆ZrO2陶瓷后,单斜相(m相)衍射峰强度相对减弱.     

纳米结构ZrO_2(Y)和ZrO_2(Y)-Al_2O_3粉体低温退火前后的结构和性质

研究等离子体 -化学方法制备的纳米结构 Zr O2 -Y2 O3 和 Zr O2 -Y2 O3-Al2 O3 粉体及其不同温度退火前后的结构、性质变化 .结果表明 ,用这种方法制备的粉体 ,烧结后具有很好的聚合性能 ,聚合结构可达到 1～ 2 μm,且内部晶粒尺寸很小 (2 5～ 35 nm) ;在 12 0 0℃以下退火 ,X射线衍射图谱上没有 Al2 O3 的衍射峰 ;对于两种体系 ,主相 Zr O2 的结构虽大致相同 ,但当低温退火 (<12 0 0℃ )时其在 Zr O2 -Y2 O3 体系中的晶格畸变比在 Zr O2 -Y2 O3-Al2 O3 系统中的变化更大 ;晶粒尺寸 (D)为 10～ 15 nm的粉体几乎没有晶格畸变     

硫酸溶液中IrO2–ZrO2二元氧化物涂层的电化学行为及耐蚀性

In this study, we prepared Ti/IrO₂–ZrO₂ electrodes with different ZrO₂ contents using zirconium-n-butoxide (C₁₆H₃₆O₄Zr) and chloroiridic acid (H₂IrCl₆) via a sol–gel route. To explore the effect of ZrO₂ content on the surface properties and electrochemical behavior of electrodes, we performed physical characterizations and electrochemical measurements. The obtained results revealed that the binary oxide coating was composed of rutile IrO₂, amorphous ZrO₂, and an IrO₂–ZrO₂ solid solution. The IrO₂–ZrO₂ binary oxide coatings exhibited cracked structures with flat regions. A slight incorporation of ZrO₂ promoted the crystallization of the active component IrO₂. However, the crystallization of IrO₂ was hindered when the added ZrO₂ content was greater than 30at%. The appropriate incorporation of ZrO₂ enhanced the electrocatalytic performance of the pure IrO₂ coating. The Ti/70at%IrO₂–30at%ZrO₂ electrode, with its large active surface area, improved electrocatalytic activity, long service lifetime, and especially, lower cost, is the most effective for promoting oxygen evolution in sulfuric acid solution.     

粉末微电极循环伏安法快速评价LiCoO_2合成条件研究

在空气气氛下,以自制的结晶度高的-βCo(OH)2为前驱体,固相合成了锂离子电池正极材料LiCoO2.通过粉末微电极循环伏安法快速评价了固相合成条件对LiCoO2循环伏安性能的影响.研究结果表明:原料预处理方式、锂钴初始摩尔比、煅烧温度和时间对LiCoO2的循环伏安性能有较显著的影响,而研磨时间、锂源等影响相对较小.     

制备条件对固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2性质的影响

较详细地研究了固体超强酸催化剂制备条件与催化剂性质的影响。试验发现制备固体超强酸酸浓度和焙烧温度对催化剂的硫含量、酸强度、形态结构和晶相转变都有影响。     

纳米级锂离子电池正极材料LiCoO2的制备及表征

LiCoO2是锂离子电池中最有前途的正极材料之一，近年来人们对它进行了广泛的研究．这里我们通过两种不同的湿化学方法首次合成了纳米级的LiCoO2：溶胶—凝胶法(方法B)和一种改进了的溶胶—凝胶法(方法C)。为了便于比较，我们也采用了固相反应法(方法A)。用DTA，IR，XRD，TEM等技术对前驱体和LiCoO2纳米颗粒进行了表征．结果表明在600℃煅烧时可以得到晶化程度较好的LiCoO2纳米颗粒，方法A和方法B得到了直径大约为100和40nm的球状颗粒，而方法C主要得到球形颗粒，同时伴有少量小棒形颗粒生成，直径约为50nm。电化学测试表明方法C得到的产物具有最好的性能。     

掺杂与应力对ZrO2薄膜电子结构和光学性质的影响

利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法系统地研究了掺杂和应力对ZrO_2薄膜的电子结构与光学性质的影响.本文首先研究了Hf原子替代掺杂对ZrO_2薄膜物性的影响,研究结果表明,Hf原子掺杂减小了ZrO_2薄膜的带隙和态密度大小,可在一定程度上降低其表面缺陷电荷和漏电流.掺杂Hf原子后介电峰和吸收峰的值明显下降,同时介电峰和吸收峰的波形均出现了窄化现象,半高宽显著减小.本文也着重研究了不同应力下四方晶相ZrO_2薄膜物理性质变化及规律.研究发现压应力显著调控了ZrO_2薄膜的带隙以及价带顶和导带底附近的能带结构.施加应力后吸收峰的吸收范围和强度均显著增大,峰值对应的光子能量蓝移则表明对紫外光的吸收随着应力的增加有所增强.在低能量红外和可见光区域,施加压应力后ZrO_2薄膜的折射率变大,但在紫外线区域,压应力使ZrO_2薄膜的折射率呈现出先增大后减小的波动特性.上述研究结果为ZrO_2薄膜材料的设计与应用提供了理论依据.     

ZrO2 strengthened NiAl/Cr(Mo,Hf) composite fabricated by powder metallurgy

The ZrO2 ceramic particles strengthened NiAl/Cr(Mo,Hf) composite was fabricated from the rapidly solidified NiAl/Cr(Mo,Hf) pre-alloyed powder and the ZrO2 powder by powder metallurgy technique.Microstr...