温度及放电倍率对电池性能影响的实验研究

动力锂离子电池的SOC-OCV关系曲线,库伦效率、温度、放电倍率对电池内阻、电压一致性影响和放电倍率与温度的关系特性是动力电池组成组技术和均衡管理的重要参数。通过充放电实验,测得电池SOC-OCV关系、库伦效率-放电电流关系曲线,并通过8阶拟合,可以较准确地反映SOC-OCV函数关系。不同电池单体内阻随温度变化的变化率不同,某个温度下阻值相近的电池单体在其它温度下差异可能较大,极化内阻较欧姆内阻更为明显;电池放电倍率越大,电池组中电池电压的一致性越差。电池的最高温度与放电倍率有关,正极处的温度最高,负极温度与正极的温度差随着放电倍率的增大而增大。     

锂电池性能与温度相关性的基础实验研究

为综合分析影响电池性能的热环境因素,利用恒温油浴工况、近似绝热工况分别模拟有无热管理措施的动力电池组工作热环境,对松下18650锂电池进行了充放电性能与温度相关性的基础测试,研究了电池工作热条件、电池状态及放电倍率对其充放电性能的影响。研究结果表明:无论在何种热条件下,电池充电容量总是小于上次放电容量;当充电温度低于20℃时,电池充电容量随着充电温度的降低迅速衰减,若前一次放电倍率为0.5C、充电温度从20℃降至-10℃时,充电容量衰减12%;较高的放电温度能有效抵消电池大倍率放电引起的容量损失,当电池在40℃环境中以2C倍率电流放电时,其容量衰减仅为3.7%;当电池放电倍率较小,且工作温度高于30℃时,温度对电池放电性能的影响逐渐减小;环境温度较低时,电池放电容量随温度降低迅速衰减,当电池放电温度为-10℃时,其2C倍率放电容量衰减高达50%。本研究期望对高效、可靠及合理的电池热管理系统的设计提供理论依据。     

特殊液相沉淀法制备纳米Al2O3粉体

采用特殊液相沉淀法制备氧化铝前驱体，经不同温度焙烧，通过TEM表征，给出了焙烧温度与粉体粒径的曲线。可以看出，在500℃至1100℃范围内，随焙烧烧温度的升高，粉体粒径有增大的趋势，但不明显；当温度继续升高，粉体粒径明显增大，当温度升至1250℃时平均粒径达到50nm。XRD检测表明，经1250℃焙烧，可得到℃相纳米氧化铝粉体。对反应过程中沉淀产物的过滤性进行比较，发现Al2（SO4）3为反应物较AlCl3为反应物的过滤性好。     

针形锂电池CR425的研制

采用Li—MnO2电池材料和工艺制造CR425锂电池．重点对正极活性物质的加工制备及电池组装工艺进行了试验和改进．通过XRD试验测试了热处理前后电解二氧化锰(EMD)的结构，对制备的电池在不同温度下进行恒电流和恒电阻放电，并对贮存1周、3个月和6个月电池的开路电压、短路电流、内阻及放电容量进行了测试．结果表明，电池性能完全满足CR425锂电池的技术要求，可作为夜间钓鱼时的发光浮标或商务通用笔夜间使用时的照明电源．     

化学沉积Ni-Fe-P及Ni-Fe-P-B合金膜的结构和显微硬度

利用X射线衍射方法研究了不同Na2H2PO2的质量浓度以及热处理温度条件下化学镀三元Ni-Fe-P和四元Ni-P-B镀层的结构,在温度为200-700℃范围内加热镀层产生结构变化,当热处理温度等于或低于400℃时,镀层的显微硬度随温度增加,这与从Ni-P-B镀层非晶基底中析出（Fe,Ni)固溶体,Ni3P相以及从Ni-P-B镀层（Fe,Ni）固溶体基底中析出Fe2B等相有关,热处理温度大于或等于500℃时,NiP,Fe3P,Fe2B等相析出,同时随温度增加颗粒逐渐粗化,引起镀层软化,在Ni-Fe-P镀层中加入KBH4,经300℃热处理引起镀层显微硬度增加,低于300℃热处理对镀层硬度影响不明显,该现象可由B与Ni-Fe固溶体基底形成了晶化相加以证实。     

异步电动机降压恒转差节电效果分析

从三相异步电动机的等效电路入手，推导出当负载减小时，为了节能就必须减小电源电压，同时保持M／U1^2为常数（等于额定转差率SN）。用单片微机控制双向可控硅的导通角实现在负载变化时，调节电源电压使转差率恒定不变，并给出实验结果和节电率随负载变化曲线。     

交流磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织和力学性能的影响

研究了不同电压和铸模温度对交流磁场下长周期有序结构增强Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:经交流磁场处理后,Mg_(97)Y_2Cu_1合金的晶粒显著细化,宏观组织由粗大的晶粒变成细小的等轴晶粒,初生相破碎成细小的枝晶,第二相分布变得均匀、连续,且体积分数增加。当电压为0~250 V时,合金的粒径先减小后增大,转折点在200 V。当温度为20~600℃时,合金的粒径随铸模温度增加而急剧增大。而合金力学性能的变化规律与粒径的变化规律正好相反,当电压为200 V时,合金的抗拉强度和伸长率较常规铸造条件分别提高了16%和47%。     

钴酸锂电池低温特性和针刺安全性能研究

以低温下工作的钴酸锂（LCO）电池为研究对象,通过实验研究其在低温下的特性和热失控温度变化情况。首先,通过不同温度下的容量测试,对比了-30℃时三元锂离子电池与LCO电池的容量保持率,结果表明,LCO电池在-30℃低温放电容量保持率几乎达到三元锂离子电池的2倍;其次,利用混合功率脉冲特性测试得到了不同温度下电池的内阻;接着,对低温下LCO电池电化学阻抗进行测试,结果表明,-10,-20,-30℃时的电荷转移阻抗较0℃时分别增加了180%,702%,2 400%;最后,对LCO进行针刺热失控实验,结果表明,钢针刺破电池背面后,电池表面最高温度不超过530℃,伴有少量火星,很快产生大量烟雾,并没有发生着火的现象。     

放电等离子体驱动下甲醛的光催化降解

采用介质阻挡放电等离子体结合TiO2光催化剂降解甲醛气体,在不同的放电电压下考察了催化剂载体、焙烧温度以及过渡金属离子掺杂对甲醛降解效果的影响.结果表明:TiO2/γ-Al2O3光催化剂的填充能显著提高甲醛的降解率和产物的选择性;甲醛降解率随放电电压的升高而增大,随焙烧温度的升高而下降,当焙烧温度为400℃、放电电压为...     

脉冲介质阻挡放电降解三氯乙烯的研究

研究了不同操作条件下脉冲介质阻挡放电等离子体对三氯乙烯的降解效果,通过红外分析探讨了降解的反应历程.结果表明:当载气为N2时,脉冲介质通过阻挡放电等离子体可实现三氯乙烯的有效降解,降解率随放电参数及气体流量的变化而变化,在保证体系能量效率最大的基础上可获得三氯乙烯降解的最佳处理条件,即输入电压25 V、脉冲频率500 Hz、脉冲占空比50％、放电间隙5 mm、气体流量300 mL/min;当载气中含O2时,三氯乙烯的降解率随输入电压的变化而变化,即输入电压小于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而提高,输入电压大于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而下降.三氯乙烯降解过程中会产生CHCl2 COCl、CCl3-CN或ClCH2CH2NH2,终产物中除含有HCl、CO2和CO外,还含有COCl2.     

尖晶石锰酸锂电池容量衰减的机理探析

尖晶石型锰酸锂的容量衰减是限制其大规模应用的瓶颈问题。现有观点认为二价锰离子在阳极上还原成金属锰,催化电解质分解、毒化固体电解质界面(SEI)膜,造成了锰酸锂体系锂离子电池的容量衰减。但最新研究确定锰元素是以二价的锰沉积在阳极上,并没有被还原成金属锰。本研究介绍国内外锰系锂离子电池容量衰减的研究进展,并在"沉积阳极上的锰氧化态是+2价"这个新发现的基础上,结合分析其它文献的实验数据,归纳总结出"二价锰离子与阳极SEI膜中的活性锂离子进行离子交换而沉积在阳极上,阻碍、堵塞活性锂离子的自由进出,从而引起锂离子电池容量衰退"新观点。     

直接法制取活性氧化锌与化学二氧化锰的研究

报道了盐酸介质中直接用锌精矿和软锰矿制取活性氧化锌和化学二氧化锰的新工艺,试验得出了适宜的工艺条件,讨论了影响各项技术指标的因素。     

钛基二氧化锰新型不溶性阳极及其行为的研究

本文研究了以 Ti 为基体,以 Sn,Sb,Ru,Ti 的氧化物固溶体为中间层,表面电沉积 MnO_2的新型不溶性阳极.采甩动电位扫描法测试了该电极在硫酸介质中的阳极行为,结合 X 射线衍射和扫描电镜技术分析了电极的物相组成和形貌,并在铜箔电解和镍电积实验中与 Pb-Ag 和 Ru-Ti 阳极进行了对比试验.结果表明,这种新型阳极活性好,耐腐蚀,成本低,是一种较好的阳极材料.     

湿法制取活性氧化锌与重质碳酸锰新工艺

通过硫化锌精矿与软锰矿同槽浸出,制取活性氧化锌和重质碳酸锰．新工艺包括同槽浸出及除铁、深度净化、锌锰分离、酸溶制取活性氧化锌、重质碳酸锰的合成５个部分．通过试验着重分析了锌锰分离、重质碳酸锰的合成２个工序主要因素的影响,确定了时间、温度、氨水过量系数α（ＮＨ３）３个因素在锌锰分离中的控制条件,硫酸锰浓度、溶液ｐＨ值以及时间３个因素在重质碳酸锰的合成中的最佳技术参数,所得产品都达到了工业应用标准．     

ZnO型复合脱硫剂的制备研究

用共沉淀法制备纳米ZnO型复合金属氧化物脱硫剂，此脱硫剂在中温、无氧条件下脱硫，硫容可达32．5％．同时，进行了锌、铜、锰氧化物的一元及二元组合的脱硫反应．实验证明：在相同的反应条件下，同时掺杂CuO和MnO2的ZnO脱硫剂的脱硫能力最佳，且降低了单——ZnO脱硫剂的硫化温度，少量的La2O3和CeO2作用于脱硫剂中，增加了脱硫剂的反应活性，提高了脱硫能力．并采用了DTA和XRD技术分析金属氧化物分解温度及脱硫剂组成结构。     

铬对锂离子在尖晶石锂锰氧化物中嵌入行为的影响

研究了纯尖晶石锂锰氧化物和掺铬尖晶石锂锰氧化物粉末微电极的循环伏安行为,结果表明,掺铬样品循环稳定性明显增加,但它的氧化还原峰的位置发生正移,峰形宽化,两步嵌脱锂的量也由相等变为不等.由慢速循环伏安曲线(40μV/s)求出锂离子在纯尖晶石和掺铬尖晶石锂锰氧化物中嵌入自由能(ΔG)和相互作用能(U)后发现掺铬尖晶石锂锰氧化物的嵌入自由能较未掺杂的减少,而相互作用能增加;结合X-射线衍射图、恒电流放电曲线讨论了铬对锂离子在尖晶石锂锰氧化物中嵌脱行为影响机理,认为掺入Cr后,尖晶石结构保持不变,但尖晶石晶胞发生收缩,四面体中锂离子之间、锂离子与其他阳离子间的距离缩短,这导致相邻四面体中锂离子间、锂离子与其它阳离子间的相互斥力增加,锂离子嵌入过程变得更加困难,因为在嵌入过程中需要更大的能量来克服这个斥力.     

掺铜锂锰氧化物的结构和循环稳定性

用熔盐法制备出掺铜的尖晶石锂锰氧化物LiCuxMn2 -xO4 (x =0 ,0 0 3,0 16 ) .研究合成掺杂样品的一些物理化学性质 .样品中锰的化合价分析结果表明 ,锰的平均化合价随样品中铜含量的增加而增加 .XRD结果表明 ,合成样品均属于立方晶系的尖晶石结构 .尖晶石型的锂锰氧化物掺入铜后晶胞常数 (a)减小 ,掺铜量x =0 ,0 0 3,0 16的锂锰氧化物尖晶石晶胞常数依次为 8 2 35× 10 - 10 m ,8 2 2 1× 10 - 10 m ,8 2 18× 10 - 10 m .恒电流充放电结果表明 ,随着掺铜量的增加 ,样品的初始容量降低 ,但循环稳定性增加 .掺铜量为x =0 ,0 0 3,0 16的锂锰氧化物初始容量分别为 97 9、 85 3、 71 1mA·h/g (0 5mA·cm- 2 ) ,但 5次循环后的容量损失依次为 34 5 %、13 1%、1 5 % .     

锰的氧化实验及动力学分析

锰的氧化主要是Ｍｎ２＋向高价态（Ｍｎ３＋,Ｍｎ４＋）的转变,这种转变可以通过多种方式实现,是一个复杂的反应过程．氧化实验与动力学分析结果表明,溶解的Ｍｎ２＋很容易被氧化,而固态的碳酸锰相对Ｍｎ２＋氧化进行得较慢;碳酸锰矿石与纯碳酸锰相比,氧化反应进行得较彻底,所得产物都是稳定的高价化合物;锰的氧化速率不仅受反应物浓度的影响,而且还受环境因素的影响;碱性条件以及非锰金属离子有利于锰的氧化．     

SO_2法浸出锰矿石中的有价元素

在小型浮选槽和3连圆底烧瓶浸出实验的基础上,在实验型空气搅拌浸出槽中进行了用SO_2浸出东湘桥地区氧化锰矿石2kg的实验。取得了良好的、与小型实验相符的实验结果。Mn、Co、Ni的平均浸出率分别为94.80％、89.70％和81.50％。尾气中SO_2浓度可以降低到0.01％以下,符合排放标准。     

氧化锰/碳纳米管超级电容器复合电极材料的制备

发展了一种简单的用二氧化锰修饰碳纳米管的方法.二氯化锰水溶液在微波辐射下直接转化为二氧化锰,所得的二氧化锰纳米颗粒沉积在碳纳米管上.透射电镜结果表明二氧化锰纳米颗粒尺寸分布均匀.场发射扫描电镜结果表明二氧化锰纳米颗粒和碳纳米管交错形成三维的网状结构.能谱证明了二氧化锰纳米颗粒沉积在碳纳米管上.循环伏安结果显示沉积二氧化...