锂离子电池若干正极材料体系的研究进展

锂离子电池能量密度的提高与其正极材料密切相关,富锂层状氧化物及新型聚阴离子化合物作为下一代高能锂离子电池的正极材料已引起研究工作者的广泛关注.结合本课题组的研究工作,综述了这一领域的最新研究工作进展.重点针对材料结构、物理化学(尤其是电化学)特性、电化学反应机理的原位谱学研究以及材料组成-结构-性能之间的相互关系进行了总结、分析及评述.     

反应等离子熔覆(Cr,Fe)7C3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用反应等离子熔覆技术,在45#钢表面制得以原位生成初生相(Cr,Fe)7C3为增强相的新型陶瓷复合材料涂层.利用SEM,XRD,EDS和显微硬度计等分析了涂层的显微组织和硬度,分别在室温干滑动磨损及高温滑动磨损条件下测试了涂层的耐磨性,并讨论了其磨损机理.结果表明,涂层组织包括(Cr,Fe)7C3增强相和γ-Fe固溶体与少量(Cr,Fe)7C3构成的共晶,该涂层在室温干滑动磨损和高温滑动磨损条件下均具有优异的耐磨性.     

Synthesis and characterization of wormhole-like mesoporous Ce0.6Zr0.35Y0.05O2 solid solutions

Nanoparticles of Ce0.6Zr0.35Y0.05O2 (CZY) solid solution have been prepared by the CTAB (hexadecyl-trimethyl ammonium bromide), CTAB-EG (ethylene glycol) templating, and CTAB-EG-NaCl (in which the pores of the precursor synthesized by the CTAB-EG method is filled by a certain amount of NaCl) method, respectively. The physical properties of these materials were characterized by means of tech-niques such as X-ray diffraction (XRD), high resolution scanning electron microscopy (HRSEM), transmission electron microscopy (TEM), selected area electron diffraction (SAED), and N2 adsorp-tion-desorption measurements. The CZY samples synthesized by the above three methods display wormhole-like mesoporous morphology and cubic crystal structures. The materials are narrow in pore size distribution (averaged pore diameter = 5.3―7.1 nm), high in surface areas (95―119 m2/g), and large in pore volumes (0.16―0.18 cm3/g). It has been demonstrated that the introduction of NaCl is capable of retaining the pore structures of solid nanomaterials at high-temperature calcination.     

碳化铬/铁基自熔合金复合涂层真空反应钎涂

以纯铁粉、硅粉、硼铁粉、铬铁粉、胶体石墨及镍粉为原料,通过真空反应钎涂在低碳钢基体上制备了碳化铬/铁基自熔合金复合涂层,涂层表面光滑、平整且与基体为冶金结合.应用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪及显微硬度计,研究了涂层的组织结构、成分分布和硬度分布.结果表明:涂层为复合结构,其组织由Fe-Ni固溶体基底和原位合成的六棱柱Cr3C2相组成.涂层与基体间存在过渡区,过渡区内元素和硬度呈梯度分布;涂层表面硬度可达85HR15N以上.     

LF精炼废渣中硫赋存形式的研究

以CaO,SiO2和A12O3为主要原料,分别制备了CaO-A12O3二元和CaO-SiO2-A12O3三元渣样,分析了炉渣通过水冷及随炉冷却时渣中硫的赋存形式.研究结果表明:在12CaO·7A12O3为基体的CaO-A12O3二元渣中,硫在水冷及随炉冷却时主要以11CaO·7A12O3·CaS固溶体的形式存在;在CaO-SiO2-A12O3三元渣中,当A12O3的含量较低时,硫在水冷及随炉冷却时均以CaS的形式存在;当A12O3的含量较高时,硫在水冷时以CaS的形式存在,但在随炉冷却时则以11CaO·7A12O3·CaS固溶体的形式存在.通过改变成分和冷却方式可以控制精炼废渣中硫的赋存形式.     

球磨改性处理对Ti9.6Cr11V75.4Fe4合金储氢性能的影响

系统研究了机械球磨改性处理时间(t=0,1,2,4,8 h)对Ti9.6Cr11V75.4Fe4合金相结构和储氢性能的影响.XRD及扫描电镜分析表明,Ti9.6Cr11V75.4Fe4合金在球磨前后均为体心立方结构的固溶体单相,随着球磨时间的增加,合金的晶胞体积略微减小,合金颗粒逐渐细化并发生团聚.储氢性能测试表明,球磨改性处理能有效地改善合金的活化性能,随着球磨时间的增加,合金的室温可逆有效储氢量先增加后降低.其中,当球磨时间为2 h时,合金具有最佳的综合储氢性能,其室温最大吸氢量(质量分数)为3.7%,可逆有效储氢量(质量分数)为2.23%.     

Mo-Si二元粉末机械合金化及其热力学分析

在球、料质量比为24：1的条件下对Mo-Si二元粉末进行了高能球磨，并对球磨反应过程进行了X射线衍射分析及透射电子显微镜研究．研究表明，在Mo-Si二元高能球磨过程中，既有Si向Mo中的扩散固溶，也有Mo向Si中的扩散固溶．热力学计算结果表明：Mo-Si二元体系具有形成非晶、固溶体及化合物的热力学驱动力；当Mo-Si储存的能量超过反应活化能时，反应生成h-MoSi2与t-MoSi2．     

Al掺杂LiNi_(1-x)Al_xO_2固溶体的制备及结构研究

通过研究 Li Ni O2 和 α-L i Al O2 的制备条件对结构的影响 ,总结出一种新的制备方法 ,成功地合成出 Al连续固溶的 Li Ni1- x Alx O2 ( x=0～ 1 .0 ) .烧结实验表明 ,在用小量 Al固溶时材料的合成需要在氧气气氛中进行 ,Al掺杂能够抑制结构中锂缺位 ,降低材料形成温度及在合成过程中对氧气的依赖程度 .X射线衍射结果表明 ,所有样品均具有α-Na Fe O2 型单相结构 ,随着 Al固溶量的增加 ,材料的晶胞参数发生变化 ,a轴缩短 ,c/ a比增大 ,晶胞体积 V0减小 ,材料的层状属性更加明显