酸度对偏钛酸水热法合成纳米TiO2的影响

考察了酸度对偏钛酸作前驱体水热合成TiO2纳米粒子的影响,结果表明,该法合成的TiO2纳米粒子为锐钛矿型,增加酸度有利于提高合成的TiO2纳米粒子的粒径并获得较高的光电转换效率.     

乙醇助水热法制备钛酸铋光催化剂的研究

以Bi(NO3)3·5H2O和Ti(SO4)2为反应物,用乙醇助水热法制备了钛酸铋光催化剂,并研究了水热温度、水热时间对样品光催化活性的影响.用X射线衍射表征了样品的结构,紫外可见漫反射光谱测试显示含有Bi12TiO20的样品吸收带发生了红移,比表面积及孔结构分析表明样品的比表面积远远高于化学溶剂分解法制备的钛酸铋的比表面积.以甲基橙为模拟污染物,评价了样品的光催化性能,发现当水热反应温度为140 ℃、水热反应时间为1.5 h时,样品的光催化活性最高.     

钛酸锂作负极锂离子电池体系研究

研究了以Li4Ti5O12为负极,分别以LiCo0.5Ni0.5Mn0.5O2,LiMn2O4或LiFePO4为正极的锂电池体系. 先筛选不同厂家的正负极材料,然后再匹配成电池做循环性能研究. 测试表明,经筛选的LiCo0.5Ni0.5Mn0.5O2,LiMn2O4与LiFePO4三种材料分别与Li4Ti5O12组成电池的初始容量分别为963、931、960 mAh;500次充放电循环后容量保持率分别为96.56%、87.69%、98.1%. 其中LiCo0.5Ni0.5Mn0.5O2体系的初始容量最高,LiFePO4体系的循环性能最好. 3种不同正极材料的钛酸锂锂离子电池在85 ℃环境下搁置4 h,电池形变少于5%.     

钛酸锂负极的相分离机制

尖晶石钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)作为锂离子电池负极材料具有长寿命、高稳定性的特点,是高功率锂离子电池的理想选择,对发展电动汽车以及智能电网有重要意义.结合球差校正透射电镜(STEM)、电子能量损失谱(EELS)和理论计算,在原子尺度观测到了尖晶石钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)的结构,实现了对脱嵌锂过程的直接观测与表征.在锂化过程中,出现一个近似理想的异质界面(Li₄Ti₅O₁₂/Li₇Ti₅O₁₂),界面两侧Ti离子呈不同价态分布(Ti³⁺/Ti⁴⁺).而随着锂离子在材料中的嵌入和脱出,TiO₆八面体里面的Ti—O键会产生相应的收缩或拉伸("呼吸"模型),而这种键长的变化直接导致材料在不同区域的电子电导率产生质的变化(由绝缘体的Li₄Ti<...     

微波—水热法合成纳米钛酸钡原料

结合水热法和微波加热的优点,设计了三因素三水平的正交试验方案,采用微波—水热法合成纳米钛酸钡(BaTiO3)原料.用X射线衍射仪(XRD)、激光粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对合成的BaTiO3原料进行检测和表征,用直观分析法处理结果,得出BaTiO3纳米原料的最佳合成工艺:反应温度70℃,反应时间30 min,反应物浓度0.2 mol/L.     

不同酸处理钛酸锂的转型研究

详细研究了酸的种类和处理时间对钛酸锂转型的影响. 结果显示当相同酸度的硫酸和盐酸用来对钛酸锂进行改性时,在盐酸介质中钛酸锂更容易转变为锐钛矿和金红石型二氧化钛. 硫酸浓度越高,钛酸锂更容易转变为锐钛矿和金红石型二氧化钛;处理时间越长,更多的钛酸锂可以转变为锐钛矿和金红石型二氧化钛. 硫酸根通过螯合双齿配位于二氧化钛,有利于稳定锐钛矿型晶相;亲电的H+和高电负性的Cl-影响Ti-O键,导致TiO6八面体中的Ti-O键断裂和锐钛矿型二氧化钛发生结构重排形成金红石型二氧化钛. 钛锂离子筛稳定的结构和晶相组成能够保证高效、循环往复地提取锂,从这一点来看,相比于盐酸,硫酸更适合作为洗脱剂来制备钛锂离子筛,并且低浓度的盐酸是更好的选择.     

含锂铝硅微晶玻璃的钛酸铝陶瓷的显微结构

运用透射电镜、电子衍射、元素能谱分析，及热膨胀系数和力学性能综合测试手段，研究了含LiO2-Al2O3-SiO2（LAS）微晶玻璃的钛酸铝陶瓷显微结构及力学性能。实验结果表明，LAS微晶玻璃的玻璃相促进了钛酸铝陶瓷的液相烧结而提高其力学性能，同时通过玻璃相中析出低膨胀的微晶又使陶瓷的热膨长系数下降。     

离子掺杂钛酸锂的制备及其电容性能研究

通过向高温固相法制备的钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))掺杂Al~(3+)、Zr~(4+)、AlF_3进行离子掺杂改性,探究离子种类对材料性能的影响。采用XRD、恒流充放电、循环伏安以及交流阻抗等方法对4种样品进行结构和电化学性能表征。结果表明,3种离子的掺杂均可以提高(Li_4Ti_5O_(12))材料的电化学性能,其中AlF_3掺杂后的性能最好,比容量提升3倍以上,经200圈循环后比容量未出现明显衰减,容量保持率在95%以上。     

单晶钛酸铅纳米棒的可控水热合成研究

以不同浓度的聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PAA)作为添加剂,利用水热合成法成功制备出具有不同直径的钛酸铅纳米棒.X射线衍射(XRD)结果表明纳米棒为四方相纯钙钛矿结构.透射电子显微镜(TEM)研究表明,随着PVA浓度的升高,纳米棒的直径变小,长度变短,纳米棒在产物中所占比例提高;当在反应物中同时加入少量的PVA和PAA时,能合成直径近乎高浓度PVA作用下的纳米棒.高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析表明纳米棒为单晶结构,且纳米棒主要沿着[100]方向生长.     

新能源专业钛酸锂负极的制备与锂电性能测试实验教学设计

综合实验课程以“锂离子电池”这一研究和发展热点为主题,依托新能源专业,以工程实际问题为切入点,采用固相合成法制备了锂离子电池用钛酸锂负极材料,并进行表征和电化学性能测试。教学设计围绕以学生为中心、以成果为导向的理念,与新能源材料合成与制备、材料分析测试方法等课程相结合。教学内容涉及材料制备与表征、电极制备与电池组装、性能测试与结果分析。该教学实验的设计和实践有助于学生深化理论理解,掌握基本的锂离子电池制作流程和测试方法,进一步认识所学课程在新能源领域发展中的重要作用,提高专业认同感、自主思考能力和创新意识。     

微波-水热合成钛酸钡粉体及其表征

以钛酸丁酯和氯化钡为钛钡源,氢氧化钠为沉淀剂,采用微波和水热二者联用的方法合成钛酸钡。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对合成的钛酸钡粉体进行表征测试。     

LiFePO_4的水热合成及电化学性能

通过水热法合成了纯度较高、结晶良好且粒径均匀细小的LiFePO4粉体.采用XRD,SEM对材料的结构和形貌进行分析,并研究了水热合成温度和反应时间对材料电化学性能的影响.结果表明,提高反应温度和延长合成时间有利于提高材料的结晶度,但会增大材料粒径.200℃水热合成5 h样品电化学性能最佳,0.1C倍率首次放电比容量138.0 mAh.g-1,具备工业化实用性.在水热合成中加入抗坏血酸和葡萄糖可有效避免Fe2+的氧化并增强材料的导电性.     

钛酸锂电极材料的研究进展

从锂离子电池负极材料钛酸锂Li4Ti5O12材料的结构性能出发,介绍了近几年国内外学者在Li4Ti5O12材料的基础研究方面的最新进展,对材料的制备工艺、掺杂及复合等改性研究进行了深入的讨论,提出了目前存在的问题和今后的发展方向.     

水热法制备SrTiO3功能陶瓷薄膜

采用水热法技术于250℃条件下直接在金属钛片上制备了钙钛矿结构的SrTiO3晶态薄膜，讨论了温度对薄膜形成的影响．采用X射线衍射(XRD)分析了薄膜的晶相；扫描电镜(SEM)研究了薄膜的表面形貌；X射线光电子能谱(XPS)分析了薄膜的成分与价态．结果表明水热反应温度是影响薄膜结晶的重要条件．     

采用有机碱矿化剂制备钙钛矿型CaTiO3纳米粒子的研究

以四甲基氢氧化铵(N(CH3)4OH)为矿化剂,以Ca(NO3)2和钛酸丁酯的水解产物TiO(OH)2为原料进行水热合成反应,制备CaTiO3纳米粒子.采用XRD和TEM对合成的纳米粒子进行表征.通过对各种反应条件的选择,如前驱体浓度、pH、合成温度和时间,对纳米粒子的大小和形状进行控制.结果表明,在较低的温度甚至在130℃就能形成完整的正交晶型的CaTiO3纳米粒子,并且由于使用有机碱作为矿化剂,合成的纳米粒子纯度高,而且大小均匀.因此,是制备单分散CaTiO3纳米粒子的一个十分有效的方法.     

钛酸钠纳米线的合成和结构

利用TiO2粉末和NaOH水溶液在175~240℃水热反应得到了具有层状结构的钛酸钠纳米线。研究了原料比例和反应温度的影响。利用X射线粉末衍射、电子显微术和X射线能量色散谱等结构分析手段研究了纳米线的微观结构。观察到纳米线内部存在大量畴界和缺陷。发现上述钛酸钠纳米线的结构与任何已知结构都不相同,初步标定为单斜结构,单胞参数为a=2.15nm,b=0.377nm,c=1.28nm,β=103.5°。进一步用上述纳米线和KOH溶液水热反应合成了钛酸钾(K2Ti8O17)纳米线。     

钛酸钠纳米线的合成和结构

利用TiO₂粉末和NaOH水溶液在175℃～240℃水热反应得到了具有层状结构的钛酸钠纳米线。研究了原料比例和反应温度的影响。利用X射线粉末衍射、电子显微术和X射线能量色散谱等结构分析手段研究了纳米线的微观结构。观察到纳米线内部存在大量畴界和缺陷。发现上述钛酸钠纳米线的结构与任何已知结构都不相同,初步标定为单斜结构,单胞参数为a=2.15nm, b=0.377nm, c=1.28nm, β=103.5°。进一步用上述纳米线和KOH溶液水热反应合成了钛酸钾(K₂Ti₈O₁₇)纳米线。     

钛酸锂电池城区电网储能系统经济性分析模型

储能系统全寿命周期内收益最大化为目标,考虑钛酸锂电池的循环寿命及放电深度对储能系统成本的影响等因素,建立储能系统收入模型和全寿命周期年均成本模型,在此基础上建立基于钛酸锂电池的城区电网储能系统经济性评价模型。算例分析结果表明,该模型能够实现城区电网中钛酸锂电池储能系统的成本控制,可在寿命周期内实现预期的经济效益。     

钛酸钠纳米线的制备及其性能

利用水热法制备钛酸钠(Na2Ti3O7)纳米线,并研究了该材料制作湿敏传感器的特性.结果表明:该传感器的特性较好,响应和恢复时间分别为5s和6s;当工作频率为20Hz,相对湿度在11%～95%变化时,该传感器的电阻变化为5个数量级,且电阻与相对湿度变化间的线性关系较好.     

铜皂石的合成及其性能表征

以Na2SiO3和Cu(NO3)2为原料,采用水热法合成了晶型良好的铜皂石,考察了原料配比、晶化温度和晶化时间对铜皂石合成的影响,利用XRD、FT-IR、N2物理吸附和SEM等手段对样品进行了表征。结果表明:在理想的化学配比(n(Si):n(Cu)=4:3)下能合成结晶度高的铜皂石;在温度60℃下就可以合成铜皂石,但温度升高,合成的铜皂石结晶度增加;在晶化时间为6h时,就可以合成铜皂石,随晶化时间的延长,合成的铜皂石结晶度增加。在原料理想配比下,晶化温度200℃、晶化时间24h的水热条件为铜皂石的最佳合成条件。