Li2CO3-LiOH低共熔锂盐体系合成LiMn2O4及其电化学性能

以电解二氧化锰(EMD)为锰源,分别以Li2CO3-LiOH低共熔锂盐体系、LiOH和Li2CO3为锂源,通过固相法合成尖晶石型的LiMn2O4正极材料.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学测试技术对不同条件下合成的LiMn2O4的结构、形貌及电化学性能进行了研究.结果表明,三种锂源合成的产物均为单一的尖晶石型LiMn2O4,但是由Li2CO3 -LiOH低共熔锂盐体系合成的LiMn2O4粒径均小于由LiOH和Li2CO3合成的LiMn2O4;低共熔锂盐体系合成LiMn2O4的容量、循环性能及倍率性能均优于由LiOH和Li2CO3合成的LiMn2O4.由低共熔锂盐体系合成LiMn2O4正极材料0.1C和1C的首次放电容量分别为133 mAh.g-1和110 mAh.g-1,循环30次后,容量保持率分别为87％和86％.     

尖晶石型LiMn2O4纳米颗粒的合成

以醋酸锰、硝酸锂为原料，用溶胶-凝胶法合成了纳米尖晶石型LiMn2O4材料，并采X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、粒度分析等现代测试手段对合成的材料进行性能表征．结果表明：600℃下生成了纳米级尖晶石型LiMn2O4材料，平均粒度在30nm左右，其颗粒细小，分布均匀，结晶良好．     

尖晶石型LiMn2O4电极材料的制备

以LiNO3和MnO2为原料采用高温固相法制备了LiMn2O4,通过改变原料配比、反应温度、时间和方式等,由X-射线衍射分析得出使用这两种原料制备尖晶石型LiMn2O4的最佳温度条件、原料配比和焙烧时间.     

亚微米级LiAlxMn2-xO4的制备及其性能研究

以硝酸锂、醋酸锰及廉价的尿素为材料,用燃烧法合成尖晶石型LiMn2O4,XRD研究发现,利用燃烧法制备的前驱体已经具有一定的尖晶石结构,但存在一些杂质峰,煅烧后得到纯净的尖晶石LiAlxMn2-xO4材料,其粒径较小,约为0.5μm,且颗粒分布均匀。在圆柱形实体电池体系中研究了材料的电化学性能。材料的首次放电容量达到了102.42 mA.h.g-1,对材料进行微量Al3 掺杂后,材料的循环性能得到显著提高,经过40次循环后,材料的容量保持率为83.3%。     

碳包覆对Li/CuV2O6电池性能的影响

用溶胶-凝胶法制备了锂离子电池正极材料CuV2O6,XRD衍射证明制备的材料无杂质且结晶度良好.通过球磨技术在制备的CuV2O6表面包覆乙炔黑,用XRD、SEM对包覆前后CuV2O6材料的结构和表面形貌进行对比,应用循环伏安、交流阻抗及恒电流充放电技术研究了包覆前后材料电化学性能.结果发现,包覆在CuV2O6表面的乙炔黑疏松多孔,具有较强的吸附电解液的能力,可以显著降低电极的表面阻抗和电化学阻抗,减少电极的极化并提高电池的放电电压和放电比容量,对于提高电池的循环稳定性也具有重要的作用.     

锂离子电池高电压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的合成与表征

通过液相蒸发法合成Li Ni0.5Mn1.5O4,利用XRD(粉末X-射线衍射)、SEM(扫描电子显微镜)对产物进行表征,采用循环伏安和充放电技术对其电化学性能进行评价。结果表明,利用液相蒸发法在空气氛围即可制备纯相的Li Ni0.5Mn1.5O4产物;与其他合成方法相比,液相蒸干法具有操作简单、反应物混合均匀等优点,其中800℃的产物具有良好的电化学性能。     

Co_3O_4纳米线阵列的制备及其储锂性能

利用水热和后热处理的方法,在不锈钢片上制备了Co_3O_4纳米线阵列,并作为阳极应用到锂离子电池上。结构和形貌表征发现,Co_3O_4纳米线为多孔结构,由大小为20~40nm的Co_3O_4颗粒构成。电化学特性测试表明,Co_3O_4纳米线阵列电极具有良好的循环稳定性和优异的倍率特性,在890mA/g的电流密度下,可逆容量为1 300mAh/g,循环150次后,库伦效率保持在99%以上。分析指出,多孔纳米结构不但使活性物质Co_3O_4能够充分与电解液接触并反应,有效地适应材料在充放电过程中的体积变化,而且减小了锂离子和电子在其中的输运距离。同时,在集流体上直接生长活性物质,它们之间具有良好的电接触,有利于电子通过界面的快速传输。     

阳离子Fe位掺杂对LiFePO4正极材料 电化学性能的影响

以蔗糖为碳源,采用高温固相法制备了Fe位掺杂不同阳离子(Al 3+,Ni 2+和Mn2+)的LiFe0.97M0.03PO4/C(M=Al,Ni,Mn)锂离子电池正极材料.用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电测试和电化学阻抗谱(EIS)等研究了不同阳离子Fe位掺杂(Al 3+,Ni 2+和Mn2+)对LiFePO4的结构、形貌和电化学性能的影响.结果表明:阳离子Fe位掺杂没有改变LiFePO4的晶体结构,但是减小了LiFePO4材料的粒径,最终改善了LiFePO4的电化学性能.特别是LiFe0.97Mn0.03PO4/C材料具有更好的电化学性能,在0.1C和1C下放电,LiFe0.97Mn0.03PO4/C材料的首次放电比容量分别为162mAhg-1和140mAhg-1,且1C充放电倍率下循环50次后容量保持率仍然为98%.     

层状LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2正极材料的合成和电化学性能研究

通过改进的共沉淀方法成功合成了层状LiNi0.5Mn0.5O2正极材料,并对其结构、形貌以及电化学性能进行了测试。粉末X射线衍射结果表明,合成的LiNi0.5Mn0.5O2材料为层状α-NaFeO2结构,Li+和Ni2+混排很少。扫描电子显微镜结果显示,LiNi0.5Mn0.5O2材料是由形貌规则、大小均匀的亚微米级粒子构筑,粒子粒径分布在200~400 nm。另外,材料表现出了优异的电化学性能:在0.1 C的倍率下,材料的首次放电比容量为206 mAh·g-1,循环60次后,放电比容量为198 mAh·g-1,容量保持率为94.7%。即使在5 C倍率下,材料仍有157 mAh·g-1的首次放电比容量和良好的循环性能。     

高性能Li_4Ti_5O_(12)的合成及其电化学性能研究

以无定型TiO2和氢氧化锂为原料,通过固相法合成了Li4Ti5O12.探讨了锂盐过量的质量分数和煅烧温度对Li4Ti5O12结构和电化学性能的影响,并通过XRD、SEM和恒电流充放电测试对其进行了表征.结果表明,当锂盐质量分数(ω)过量8%、煅烧温度为800℃时,得到了平均粒径为1.1μm的尖晶石型Li4Ti5O12,并具有最佳的电化学性能.0.1C倍率下首次放电比容量高达到170.18 mAhg-1,经过50次循环后放电比容量仍有139.81 mAhg-1,从第4次到第50次循环容量保持率为91.27%.当放电电流增大到1.0C时,首次放电比容量仍然保持在141 mAhg-1以上,经过50次循环后,比容量为107.33 mAhg-1,从第4次到第50次循环容量保持率仅为77.74%.     

Co_3O_4超级电容器电极材料的制备及电化学性能研究

使用简单的化学沉积法制备出直接生长在泡沫镍上的前驱体Co(OH)2,之后经程序升温得到Co_3O_4超级电容器电极材料.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外吸收光谱和拉曼光谱对制备的电极材料进行了表征,并进行了电化学性能测试.结果表明,生成了前驱体Co(OH)2和Co_3O_4超级电容器电极材料,形貌为由纳米片组成的网状结构.该形貌结构易于电解质渗透和电荷转移,减小了电荷转移电阻,与前驱体Co(OH)2相比,Co_3O_4的电化学性能得到显著提高.在三电极体系下,电流密度为0.75 A/g时,Co_3O_4的比电容达到820.62 F/g,且循环稳定性较好,经过1 000次充放电循环后,比电容仍为初始比电容的95.6%.     

ZnCo_2O_4纳米线的制备与性能研究

利用NH_4F辅助水热合成法制备了ZnCo_2O_4纳米线,对ZnCo_2O_4纳米线的晶体结构、形貌和性能进行了测试及分析.     

网状Co_3O_4电极材料的合成及其电化学性能研究

本研究以尺寸约为2μm的silicalite-1型沸石分子筛为模板,以Co(NO_3)_2·6H_2O为Co源,经过浸渍和焙烧处理,得到silicalite-1@Co_3O_4复合材料。将复合材料用10%HF浸泡脱模,得到一种具有网状结构的Co_3O_4,并通过扫描电镜表征产物形貌,电化学工作站测试电化学性能。     

Au/Fe3O4-H2O2体系降解甲基橙

采用自制的超顺磁性Fe3O4纳米粒子为载体,以盐酸羟铵还原HAuC14制备Au/Fe3O4纳米复合粒子,考察Au/Fe3O4-H2O2体系降解甲基橙溶液的反应条件.利用粉末X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光谱仪(UV-Vis)和电化学工作站等设备,考察复合粒子的晶相结构和催化性能.结果表明:在H2O2的用量为2.0 mL、溶液的pH为3.0、反应时间为120 min的条件下,甲基橙的去除率达到90％以上,在脱色过程中,Au/Fe3O4复合粒子主要起了催化分解H2O2的作用.     

Gd3+掺杂纳米SnO2锂离子电池负极材料的制备与电化学性能研究

以SnCl4为锡源,Gd3+为掺杂离子,采用水热法制备出不同掺杂浓度的SnO2纳米晶.运用XRD、TEM、FT-IR以及充放电测试等手段对其结构、形貌、电化学性能进行了表征.结果表明所制备样品为四方晶系金红石型SnO2,Gd3+以替位方式掺入SnO2纳米晶中.当名义Gd3+掺杂浓度达到15%时,SnO2纳米颗粒转变为纳米棒.电化学性能表征发现SnO2纳米棒的首次充放电容量、循环稳定性以及库伦效率都要高于纳米颗粒,并且经过50次循环后SnO2纳米棒的比容量仍保持有370mAh/g.研究结果表明,由于掺杂的作用,调节了材料的形貌与尺寸,改善了SnO2纳米晶的电化学性能.     

Ca3Co4O9＋6与Ca2Co2O5的制备与电学性能研究

采用溶胶一凝胶与热压烧结相结合的方法制备了Ca3Co4O9＋6与Ca2Co2O5热电材料．x射线衍射（XRD）测试结果表明,两种材料均沿C轴有择优生长趋势．从样品的扫描电子显微照片（SEM）来看,两种材料已烧结,基本达到致密的程度．在室温至1073K温区,测试了样品的电导率和Seebeck系数．结果表明,两种材料电输运性能均随温度升高而增加,Ca3Co4O9＋8。样品的电导率、Seebeck系数和功率因子明显高于Ca2Co2O5．     

锂含量对富锂正极材料Li1+x\[Ni0.5Co0.2Mn0.3\]1-xO2 （x= 0.091，0.115，0.138）结构、形貌及电化学性能的影响

通过共沉淀方法制备了不同锂含量的球形富锂正极材料Li1+x[Ni0.5Co0.2 Mn0.3]1-xO2(x=0.091,0.115,0.138).采用XRD、SEM和电池充放电测试仪研究了不同锂含量对于球形富锂正极材料结构、形貌及电化学性能的影响.结果表明:增加锂含量不会改变富锂正极材料Li1+x[Ni0.5Co0.2Mn0.3]1-xO2的晶体结构,但是随着锂含量的增加,球形粒子中一次粒子粒径逐渐增大.当x=0.115时,球形Li1.115 [Ni0.5Co0.2Mn0.3]0.885O2粒子的一次粒子大小适中,并且材料具有最佳的电化学性能.在2.0～4.8 V范围内,0.1C倍率对材料进行活化,放电比容量高达230 mAhg-1.在2.0～4.6 V范围内,0.2C循环50次后容量的保持率为84％.0.2 C,1C,2C不同倍率下的放电容量分别为209.3mAhg-1,156.1 mAhg-1和113.0mAhg-1.     

具有特殊晶面立方体Cu2O/C3N4中空管的制备及其光催化性能研究

通过湿化学法将具有特殊晶面的立方体Cu2O原位生长在C3N4管上,得到了Cu2O/C3N4异质结.利用立方体Cu2 O的高稳定面(100)晶面改善Cu2 O的稳定性,再利用C3 N4的光催化作用共同促进光催化活性.具有特殊晶面的Cu2 O纳米颗粒尺寸较小(约300 nm),并且具有较大的比表面积,同时也增大了Cu2O/...     

ZnGa_2O_4纳米晶的自蔓延燃烧合成及其液相光催化性能

以硝酸锌和硝酸镓为前驱物,以氨基乙酸为燃料,采用自蔓延燃烧法成功地合成出ZnGa2O4纳米晶.利用X射线衍射（XRD）、氮吸附、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和高分辨电镜（HTEM）表征了ZnGa2O4纳米晶的晶相结构、比表面积、表面形貌和晶粒大小.考察了其在紫外光下对液相中甲基橙（MO）的光催化降解性能.结果表明：自蔓延燃烧法合成的ZnGa2O4是具有大孔结构的纳米材料,颗粒小和比表面积大,具有良好的光催化降解MO的性能;通过调控硝酸根离子与氨基乙酸的摩尔比,可实现对ZnGa2O4的晶粒大小及比表面积的调控.