尖晶石型LiMn1.925Co0.025Ti0.025Sn0.025O4的合成及性能研究

利用高温固相法制备了尖晶石型LiMn2O4、LiMn1．925Co0．075O4、LiMn1．925Co0.0375Ti0.0375O4、LiMn1．925Co0．025Ti0.025Sn0.025O4锂离子电池正极材料，并用XRD、充放电测试、循环伏安、电化学阻抗测试等研究了其结构和电化学性能．结果表明：掺杂样品均为单一尖晶石结构，在0．2C和3．0-4．2V条件下恒流充放电，发现掺杂后材料的循环性能有很大改善，其中LiMn1．925Co0．025Ti0．025Sn0．025O4具有较高的放电容量，50次循环后容量衰仅为7．97％．活性物质在不同的电位下具有不同的电化学特性，电化学阻抗谱明显不同，并对其进行了解释．     

磷酸铁锂动力电池阻抗谱参数分析

以电动汽车用动力锂离子电池为测试对象,通过等效电路拟合实际测量的电化学阻抗曲线来分析电池电极系统的动力学过程,并选取等效电路模型在不同荷电状态下的参数分析不同交流阻抗组份及阻抗特性对电池充放电特性的影响。 结果表明:基于阻抗谱测试得到的等效电路模型参数有利于得出更高精度的电池电荷转移阻抗以及扩散阻抗,并且较好地区分电化学极化和浓差极化,可以用于分析不同温度和不同荷电状态的电池充放电性能。      

LiFePO4/C的制备及其电化学性能研究

采用固相烧结法,在惰性气氛下制备了橄榄石型LiFePO4/C正极材料.通过充放电循环实验、循环伏安实验、交流阻抗、拉曼光谱等测试方法,研究了样品的优化制备条件与电化学性能的关系.研究表明,当以草酸亚铁为铁源时,720 ℃烧结的样品以1 C倍率电流充放电时,首次放电容量为113 mAh/g,50循环的放电容量为116 mAh/g,表现出优秀的循环稳定性.在30循环内,样品的电荷传递阻抗随着充放电循环的进行而减小.锂离子扩散系数为1.56×10-8 cm2/s.     

阳极电位对锆在异丙醇中溶解行为的影响

采用循环伏安法(CV)、计时电流法、交流阻抗法(EIS)、扫描电镜(SEM)和X线光电子能谱(XPS)研究不同电位下锆在异丙醇溶液中阳极溶解行为。研究结果表明:当阳极电位为0~1.10 V时,锆表面存在氧化膜导致钝化,不发生活性溶解;交流阻抗复数平面图出现大的容抗弧;自腐蚀电位随时间延长而增大;当阳极电位大于1.10 V,Br~-击穿钝化膜使锆发生活性溶解,锆溶解属于点蚀,交流阻抗复数平面图在高频区出现容抗弧,在中频区出现感抗弧,在低频区出现Warburg阻抗;稳态点蚀电位处于1.10~1.20 V之间,点蚀的成核方式为瞬间三维成核,生长过程为扩散控制;提高阳极电位,点蚀加剧,腐蚀面积加大,腐蚀孔加深,容抗弧直径减小;锆表面钝化膜的主要成分为ZrO_2,在异丙醇溶液中溶解生成Zr(OC_3H_7)_4。     

锂离子在LiMn2O4正极材料中的界面过程

采用交流阻抗法研究了锂离子在LiMn₂O₄正极材料中的界面过程.结果表明：LiMn₂O₄电极的交流阻抗复平面图中高频区的半圆，是由电解液中的锂离子在LiMn₂O₄表面吸附形成表面层的电阻和电容引起的，中频区的半圆是由电极LiMn₂O₄内的电荷转移反应电阻和双电层电容引起的，而低频区的直线则是由锂离子在LiMn₂O₄中的扩散引起的.     

PMMA添加量对PVDF-HFP聚合物电解质结构及性能的影响

采用溶剂挥发法,以丙酮和DMF做混合溶剂制备PVDF-HFP/PMMA聚合物电解质,通过X射线衍射、热失重分析、交流阻抗、恒流充放电循环及倍率充放电等测试手段,考察了PMMA的添加量对聚合物电解质性能的影响.研究发现当PMMA的添加量为50%时,聚合物电解质表现出最佳性能,室温离子电导率从0.26 m S/cm提升到1.35 m S/cm,以Li Co O2作正极材料,锂片作负极材料组装的聚合物锂离子电池初始容量从80.1 m Ah/g提升到143.6 m Ah/g,在0.2 C倍率条件下,50个循环后容量保持率还能达到80%,表现出优异的锂离子电池性能.     

锂离子电池Sn-Co/C负极材料的制备与性能研究

采用高温碳化裂解技术,并通过高能球磨处理,制备得到改性的高容量Sn-Co/C负极复合材料.采用X射线衍射技术测试材料的物相结构、利用扫描电镜测试材料的表面形貌.同时利用恒电流充放电和交流阻抗技术测试材料的电化学性能.结果表明,高能球磨处理后,Sn-Co/C出现非晶、纳米晶的混合组织.电极的首次放电和充电容量分别为1098.9 mAhg-1和771.3mAhg-1,经40次循环后容量仍保持在425.1 mAhg-1;改性Sn-Co/C具有更高的锂离子扩散系数,这有利于提高合金材料的充放电性能.     

锂钒氧化物的制备与电化学性能研究

以Li_2CO_3和NH_4VO_3为原料,采用非熔融态的固相反应法合成了锂离子电池正极材料锂钒氧化物.通过TG-DTA,XRD分析确定了合成反应的主要历程.XRD测试表明,580℃焙烧10h获得的产物为单一相层状结构,晶型发育良好.循环伏安测试表明,Li~+在材料中嵌入脱出的机理不同,嵌入是分步进行的.恒电流充放电测试表明,锂钒氧化物的初始容量为252.9mAh.g-1,55次循环后容量保持率高达97.07%,循环性能优良.交流阻抗测试表明,材料具有较高的离子电导率,有利于提高其电化学性能.     

Li[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2富锂正极材料表面修饰LaF_3及其电化学性能的研究

采用溶胶凝胶方法合成Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2富锂正极材料,通过化学沉积技术在Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2颗粒表面沉积La F3颗粒.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试、循环伏安及交流阻抗测试系统研究了La F3包覆对材料电化学性能的影响.合成的材料具有α-Na Fe O2层状结构且La F3颗粒均匀包覆在颗粒表面,表面修饰La F3后的样品表现出更高的比容量和更好的倍率性能,电化学性能测试表明La F3表面修饰层有助于缓解电解液中HF对活性材料的腐蚀,降低电荷跃迁电阻(Rct),增强锂离子的扩散能力.     

SnO2-石墨复合材料的制备和性能研究

采用醇盐水解法和化学沉淀法制备了SnO2与石墨复合材料,用XRD表征了材料的结构.在L iCoO2/1mol.L-1L iPF6-EC DEC EMC/SnO2-石墨体系中用恒流充放电和交流阻抗技术研究了材料的电化学性能.XRD图谱中2种方法都表现了较好的峰形,但化学沉淀法峰型相对比较弱.在恒电流充放电测试中,从循环寿命和循环效率的比较来看,醇盐水解法制备的SnO2-石墨是一种具有发展前途的锂离子电池负极材料.     

Ti32Mo在盐酸溶液中的电化学研究

用阳极极化曲线和电化学交流阻抗研究了Ti32Mo在不同温度、不同浓度盐酸溶液中的腐蚀电化学行为。实验结果证明Ti32Mo在实验用盐酸溶液中处于自钝化状态。自腐蚀电位下的阻抗谱呈现单纯容抗特征，而在18℃、4mol/L盐酸溶液中较高阳极极化电位下，阻抗谱高频部分呈现容抗特征，低频段呈现感抗特征。采用合适的数学模型对阻抗谱进行了解释，并且用相应的等效电路进行拟合计算，结果表明解释是合理的。     

高半胱氨酸SAM膜电极的制备及其电化学行为研究

研究了高半胱氨酸在金电极上形成单分子自组装膜的条件，并利用循环伏安法，交流阻抗谱研究了[Fe(CN)6]^3-/4-在高半胱氨酸SAM膜电极上于不同pH值溶液中的电化学行为。循环伏安结果表明，在pH大于高半胱氨酸等电点的溶液中，[Fe(CN)6]^3-/4-在膜电极上的循环伏安曲线峰电流明显降低，峰分离差增大，说明随pH值的增加，[Fe(CN)6]^3-/4-离子对在SAM膜电极上的可逆性变差；交流阻抗图谱显示，由于SAM膜电极表面带负电荷时，[Fe(CN)6]^3-/4-难以靠近电极表面，使其与电极表面的电子交换反应变得困难，在SAM膜电极上的电化学反应电阻Rct明显增加，并且随电解质溶液的pH增加而增加。     

功率超声珩磨谐振系统电匹配技术研究

针对功率超声珩磨谐振系统阻抗匹配性差的问题,提出了在超声珩磨谐振系统中接入由串联电感和并联电容构成的匹配电路。采用Matlab仿真平台得到了不同参数匹配系统阻抗特性曲线,分析了串联电感、并联电容对系统阻抗、谐振频率的影响规律。在此基础上,采用PV70A阻抗分析仪进行了试验研究。结果表明:仿真结果与试验结果基本吻合,匹配元件参数的合适选择使超声珩磨谐振系统获得了最大效率、最小输出阻抗,接入匹配电路后的超声珩磨谐振系统基本避免了因匹配差引起的加工不稳定甚至无法加工的现象。     

Load reduction sintering for increasing productivity and decreasing fuel consumption

The technical and economical indexes and the physical properties of load reduction sintering processes with the supporting stands of installation at different height levels (300, 350, and 400 mm) in a sintering bed were studied under the same conditions of raw material, bed height, and sintering parameters. Sintering pot tests with different bed heights and fuel ratios of the mixture with or without supporting stands were performed to decrease the fuel consumption. The airflow rate through the sintering bed was measured with an anemoscope fixed on the bed surface to reveal the effects of supporting stands. The utilization of load reduction sintering can improve the permeability of the sintering bed, and the airflow rate through the sintering bed is increased. When the stand height is half of the sintering bed, the productivity increases by 27.9%, and the drum index slightly decreases. Keeping at the same productivity level with normal sintering, the utilization of load reduction sintering can decrease the solid fuel consumption by 9.2%.     

三维动态磨削力测量平台结构设计

为了实现叶片磨削过程中磨削力的精确测控,针对磨削力变化的高动态特性,提出了采用相互正交的独立弹性元件测量三向正交磨削力的方法,并设计出电阻应变式三维动态磨削力测量平台.通过运用材料力学相关公式进行数学推导和Workbench有限元仿真及实际测试实验验证了其性能.实验表明上述方法有效解决了测力仪固有频率与灵敏度之间的矛盾,并在结构上降低了各向磨削力测量之间的向间耦合程度,为实现高频磨削力的实时精确检测提供了技术保障.     

基于虚拟仪器的混频生物阻抗测量系统

为获得同一时刻、不同频率下的生物阻抗信息,设计了基于虚拟仪器的混频生物阻抗测量系统.该系统硬件平台由自主开发的信号源模块和信号调理模块以及NI公司的PCI-6111板卡组成.对混频激励下阻抗信息的提取方法进行了研究,提出了基于虚参考点的数据采集方法,利用LabVIEW实现数据的采集、分析处理、显示和存储等,大大提高了开发效率.通过与Agilent4294A阻抗分析仪进行比对,证明该系统具有较高的测量精度和准确性.     

垂直隔板开孔率对液体晃荡影响的试验

为了研究垂直隔板开孔率对液体晃荡特性的影响,采用六自由度运动模拟平台,在外激励频率为0.8～1.2倍无隔板液舱一阶固有频率范围内,对安装不同开孔率垂直隔板的矩形液舱开展了一系列晃荡试验.试验结果表明:不同外激励频率作用下开孔率为0.1的开孔隔板在减小液体最大晃荡波高和部分位置的最大冲击压强等方面优于无孔隔板;开孔隔板抑...     

HAsO_2在金电极上的阴极还原行为

采用环盘电极实验和交流阻抗技术等研究了ＨＡｓＱ_２在硫酸钠溶液（ｐＨ＝４．０）中在金电极上的阴极还原行为．结果表明,ＨＡｓＯ_２可以最终还原为 ＡｓＨ_３．整个还原过程可以分为两步：ＨＡｓＱ_２还原为金属Ａｓ和金属Ａｓ进一步还原成ＡｓＨ_３,还原产物ＡｓＨ_３在电极上的吸附较强,溶出性能较差．这两步还原过程在阻抗的复数平面图上呈现二个明显的电容弧,利用 ＥＱＵＩＶＣＲＴ软件对其进行计算机拟合,得到了对应的等效电路以及其中的反应电阻元件的数值．     

基于ANSYS/LS-DYNA水下钻孔爆破数值模拟

运用非线性显式动力分析程序ANSYS/LS-DYNA建立水下钻孔爆破数值仿真模型,在考虑水体重力作用下,对不同起爆方式和不同堵塞材料下水下岩体钻孔爆破效果进行分析,分别得出压力时程曲线图、速度时程曲线图和竖向应力时程曲线图。结果表明:不同起爆方式、不同堵塞材料作用下岩石的爆破效果不同,且在不同部位其爆破效果也受到起爆方式和堵塞材料的影响,但在单一堵塞材料的作用下对于破岩效果的影响并不是很大,尤其在岩-水接触面位置,水材料堵塞和炮泥材料堵塞作用下,两端起爆使得岩体爆破产生的应力扰动较为均匀,整体爆破效果好。因而在实际工程中要依据爆破重点选取不同起爆方式和堵塞材料才能更好地达到预期的爆破效果。