多元包覆石墨复合负极材料的低温电化学储锂性能研究

新能源技术的快速发展对锂离子电池在极端环境的使用提出了更高的要求。目前锂离子电池的低温性能主要受限于石墨负极界面阻抗,导致锂离子的嵌入和脱嵌过程受阻。本文通过液相法将沥青衍生碳和氧化铌颗粒协同包覆在石墨颗粒表面,制备了无定形碳/氧化铌多元包覆石墨复合负极材料(C/Nb-Gr)。调控复合材料制备方法和包覆比例,测试复合负极材料的常温和低温循环性能,对比不同实验方法对复合负极材料电化学储锂性能的影响。结果表明,无定形碳/氧化铌包覆石墨复合负极材料的倍率性能和低温储锂性能有所提升。在室温5C电流密度充放电时,C/Nb-Gr-10材料具有156.18 mAh/g的比容量;在-20℃条件下,C/Nb-Gr-10材料放电比容量为204.60 mAh/g,达到室温放电比容量55.7%的保持率。

石榴石型氧化物复合固态电解质研究进展

全固态锂金属电池(ASSLB)由于其安全性和潜在的高能量密度而被认为是下一代能量存储电池首选。固态电解质作为ASSLB的关键组成部分,具有不燃性和对锂金属阳极的良好适应性,近年来受到广泛关注。在目前报道的固体电解质中,石榴石型氧化物复合固态电解质表现出了巨大的应用潜力。由于其结合单相无机氧化物固态电解质和聚合物固态电解质的优点,既提高了离子电导率,又有效降低了界面电阻,所以能切实提高电池的安全性和能量密度。从石榴石型氧化物复合固态电解质的组分组成、复合方式、结构、锂离子的传输机制和复合电解质中的界面问题进行阐述,指出了复合固态电解质中存在的问题,并对其应用进行了展望。

聚合物人工固体电解质界面层的研究进展

锂金属负极因具有极高的比容量(3860 mAh/g)和低电化学电势(-3.04 V),成为可充电电池领域的研究热点。然而,锂金属的不稳定性会促使枝晶形成,在充放电过程中发生不可控的界面反应,导致生成的固体电解质界面(solid electrolyte interphase,SEI)层不稳定,进而影响电池循环寿命。通过锂金属负极表面引入聚合物人工SEI(ASEI),改善机械性能和电化学性能,从而制备长循环寿命和高能量密度的锂金属电池(LMBs)。聚合物具有灵活度高及结构可设计等特点,是人工SEI的理想材料。概述了人工SEI的性质及作用,根据聚合物官能团类型和所起作用,系统总结了聚合物人工SEI的研究进展,并对未来的研究方向和发展前景作出展望。

钨合金废料的资源再生利用技术

钨是一种稀有金属 ,钨合金具有高的强度、硬度 ,较好的耐高温性、耐磨性和良好的电性能 ,广泛应用于航空航天工业、兵器工业、核工业、信息产业、汽车工业和钢铁工业等行业。目前 ,钨资源短缺 ,钨合金价格高、用量大 ,因此各国都把废弃的钨合金作为宝贵的第二钨资源加以再生利用。本文综述了钨合金的再生利用现状 ,分别总结了硬质合金、高比重合金、钨铜合金和钨材的再生利用技术 ,并利用生态环境材料的观点 。

镍钴粉末生产现状及发展趋势

本文综述了国内外镍、钴粉末 ,特别是超细和纳米镍、钴粉末制备技术的研究和镍、钴资源的再生利用状况 ;概述了国内外镍、钴粉末的应用及生产状况 ;分析了我国镍、钴粉末生产企业面临的现状 ;展望了未来十年镍、钴粉末生产工业的发展趋势 ,提出了我国镍、钴粉末生产工业发展的对策。

碳包覆硅/碳复合材料的制备与性能研究

为提高锂离子电池高容量Si/C复合负极材料的电化学性能,采用喷雾干燥法制备了核壳结构的碳包覆Si/C复合材料。碳包覆Si/C复合材料为近球形颗粒,形貌规整,粒度分布均匀,呈正态分布,其物相结构和嵌脱锂的电化学反应与Si/C复合材料保持一致。碳包覆后,减小了充放电过程中复合材料电极的极化,电压滞后现象得到了显著的改善。碳包覆Si/C复合材料的最大放电比容量为512mAh/g,略低于包覆前的材料,但循环稳定性大大提高,50次循环后的容量保持率为96%。

采用固相配位法制备超细LiMn_2O_4正极材料

采用固相配位反应法制备锂离子电池正极材料LiMn2O4,并对配位络合剂用量和反应温度对最终产物的物相、比表面积、粒径和电性能的影响进行研究。研究结果表明采用固相配位法可制备超细LiMn2O4粉末,配位化合物前驱体在550℃时焙烧12h,粉末的粒度细小,粒径在0.06～0.50μm的粉末占82.10%;粉末的平均粒径为138.12nm,比表面积为10.15m2/g,颗粒形貌规则,内部有很多微孔;材料的首次充、放电比容量分别为126.0mA·h/g和124.2mA·h/g,首次充放电效率为98.6%,经15次循环后,材料的容量保持率为91%。

锂离子电池正极材料Li_(1+x)V_3O_8合成技术研究进展

层状的Li_(1+x)V_3O_8电池正极材料具有比容量高、循环寿命长、价格便宜等优点,有望成为新一代锂离子二次电池的正极材料。综述了层状的Li_(1+x)V_3O_8正极材料的结构、性质、制备技术、掺杂技术、电化学性能以及影响电极材料性能的各因素。其中重点总结Li_(1+x)V_3O_8正极材料的制备技术,包括高温固相合成技术、低温合成技术和掺杂技术。指出溶胶-凝胶法和经脱水处理的电极材料在综合性能上取得了一定突破,有望实现产业化生产。

钨合金废料的资源再生利用技术

钨是一种稀有金属,钨合金具有高强度、高硬度、较好的耐高温性、耐磨性和良好的电性能,被广泛地应用于航空航天工业、兵器工业、核工业、信息产业、汽车工业和钢铁工业等行业。目前,钨资源短缺,钨合金价格高、用量大,因此各国都把废弃的钨合金作为宝贵的第二钨资源加以再生利用。作者综述了钨合金的再生利用现状,总结了硬质合金、高比重合金、钨铜合金和钨材的再生利用技术,并从生态环境材料的立场出发,对每种再生利用技术作了简要的评价。

镍、钴粉末生产现状及发展趋势

综述了国内外镍、钴粉末,特别是超细和纳米镍、钴粉末制备技术的研究和镍、钴资源的再生利用状况;概述了国内外镍、钴粉末的应用及生产状况;分析了我国镍、钴粉末生产企业现状;展望了未来10年镍、钴粉末生产工业的发展趋势,提出了我国镍、钴粉末生产工业发展的对策。

新工科背景下打造材料类“金课”的创新路径研究

培养一大批未来新兴产业和新经济需要的实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才,是新工科建设的目标和任务。高校是培养人才的重要基地,2018年8月,教育部专门印发了《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》(教高函〔2018〕8号),提出:“各高校要全面梳理各门课程的教学内容,淘汰‘水课’、打造‘金课’,合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度,切实提高课程教学质量。”材料类学科作为重点学科,应打破以往传统的教学模式,从教学方法、内容、手段等方面创新教学路径,提高学生的学科理论素质与实践能力,培养创新人才。

氧化-还原法再生利用高密度合金粉的研究

研究了氧化-还原法直接再生回收高密度合金切屑粉末的工艺技术。发现通过控制工艺参数,如在850℃使用氢还原,能够得到高质量的再生高密度合金粉末,其粒度细小,约为1 μm,粉末形状规则;而当还原温度提高至900℃及其以上时,还原粉末长大,表面变得不规则,在原始颗粒表面生长出许多根须。随着还原温度从900℃提高至950℃,再生粉末的含氧量由0.2314％降低至0.1700％;此外,氧化-还原法直接再生回收的高密度合金粉末化学成分与原始粉末的相同。

氧化-还原法再生利用重合金废屑的研究

研究氧化-还原法直接再生利用重合金切屑的工艺技术,并发现,通过控制工艺参数,例如,在850℃使用氢气还原,能够采用此技术得到高质量的再生重合金粉末,其粒度细小,约为1μm,粉末形状规则;然而,当还原温度提高至900℃及其以上时,还原粉末长大,表面变得不规则。在原始颗粒的表面生长出许多根须。但随着还原温度从900℃提高至950℃,再生粉末的含氧量由0 2314%降低至0 1700%。此外,氧化-还原法直接再生的重合金粉末化学成分与原始粉末相当。

新工科背景下“清洁能源材料”课程对分课堂模式的构建研究

在我校现有工科教学环境下,“清洁能源材料”等工科课程面临诸多难题。新工科背景要求构建培养创新人才的课程体系,拟利用对分课堂思路进行课程改革。该文主要根据当前“清洁能源材料”课程存在的问题,阐述了开展对分课堂的意义,并建立了一套可行的对分课堂实施方案,在提高教学质量的同时,调动了学生的课堂积极性,能有效提高学生的思想层次,为我国高等课程教育改革提供一定的理论思路。

推行农村合作医疗相关情况调查分析

1997年3月16～20日在古寨、丁集、王营、大兴4个乡(镇)43个村,随机抽取2518个农户,调查总人数 10575人.调查前对4个乡(镇)参加调查的主要人员进行培训,统一调查标准,设计调查表,对被抽取的村组逐户调查,一户不漏.采用问卷调查方式.贫困户情况:调查的4个乡镇中共有贫困户123户,其中因病致贫,困病返贫的有85户,占贫困户的69%,这充分表明,生病是导致农民贫困的首要因素,我县的农村现状迫切需要进行医疗保健体制改革.

动力锂离子电池管理系统的研究进展

锂离子电池是发展电动汽车的最具潜力的能源载体之一,从锂离子电池应用于电动汽车的研究现状出发,阐述了锂离子电池管理系统对于锂离子电池组的重要性以及研究的必要性。介绍了动力锂离子电池管理系统的发展现状,包括电池组外部参数的在线检测、SOC估计以及电池组的均衡,并对动力锂离子电池管理系统未来的发展方向做出了展望。

锂电池制片工艺对电池一致性的影响

锂离子电池单体一致性对电池组的容量、循环寿命、安全性能等都有极大影响。研究了锂离子电池生产制造工艺对电池一致性的影响,重点研究了采用环保型水性粘结剂的锂离子电池极片制备工艺过程,包括混料搅拌、涂布和辊压。并通过实验分析了现有工艺水平下一致性控制情况及制片过程中的微小差别造成的电池性能差异。

锂离子电池正极材料纳米LiFePO_4

综述了LiFePO4的晶体结构、充放电机理、电化学性能、存在问题以及纳米技术近年来在LiFePO4中应用的最新进展。纳米LiFePO4的制备方法主要有高温固相反应法、水热合成法、溶胶凝胶法、微波合成法等。材料的粒径大小及分布、离子和电子的传导能力对产品的电化学性能影响较大,在制备时采用惰性气氛、掺杂改性以及控制晶粒的生长尺寸是关键,电极材料的微纳米化对锂离子电池的电化学性能和循环性能的改善有着显著的意义,展望了纳米正极材料LiFePO4用于锂离子电池的未来前景。

Li_4Ti_5O_(12)及其在锂离子动力电池中的应用前景

介绍了钛酸锂(Li4Ti5O12)的结构和特性,详细介绍了Li4Ti5O12的充放电特性、循环性能、倍率性能和低温性能。作为一种新型锂离子电池负极材料,尖晶石型Li4Ti5O12具有使用寿命长、低温性能好、安全性高等特点,适合在混合动力汽车和电动汽车上应用,但比容量、能量密度需要进一步提高,同时制作的成本需要进一步降低。

锂离子电池电解液功能组分的设计

把分子设计理论引入电解液设计领域,利用化学计算方法建立电解液分子结构与性能之间的内在联系,并对这种内在联系进行定量化研究,设计新的电解液组分,并进行性能预测和筛选。依据这种方法,设计了一种电解液成膜添加剂。实验结果表明:所选添加剂可改善电池的循环性能,电池经200次循环后,放电容量仍保持首次放电容量的90.6%;同时也表明利用化学计算进行电解液功能组分设计是可行的。