铝空气电池电解液制备高纯氧化铝的工艺研究

随着铝-空气电池应用范围和使用量的扩大,电解液的回收再利用成为了该领域迫在眉睫的问题。文中以铝-空气电池废弃电解液为原料,通过晶种控制沉淀法,加上非常规冶金制得高纯超细氧化铝。主要研究将含有多种杂质的铝酸钠溶液经除杂、晶种分解、酸溶、沉淀、干燥、煅烧、研磨分散制备回收高纯氧化铝,并对产物进行了一系列的表征分析,证明以铝-空气电池废弃电解液为原料可制得形貌规则,纯度在99.99%以上的高纯氧化铝。

锌酸钙和锌铝水滑石的制备及其在锌镍电池中的应用研究

采用常规水热法合成锌酸钙,采用水热法和共沉淀法制备锌铝水滑石。利用SEM、XRD、EIS和倍率充放电技术对制备的材料进行表征与测试。结果表明,制备的锌酸钙样品为六边形片状晶体,且粒径均匀、分散性较好;水热法制备的锌铝水滑石具有片状晶体,粒径均匀、分散较好;制备的锌酸钙结晶程度高,不同方法合成的锌铝水滑石出现衍射峰的图谱基本一致;锌酸钙及锌铝水滑石的电极电荷传递阻抗(Rct)均小于氧化锌;锌酸钙以及锌铝水滑石均能提升锌电极耐蚀性能;锌酸钙负极经过40次充放电循环后循环保持率为86. 28%。

水滑石在电催化及储能领域中的应用研究

自水滑石被发现以来,其独特的层状结构引起科研人员的广泛关注,而其层间阴离子/阴离子团的可交换性更是赋予其不同的性质,得到具备不同功能的新材料。主要讨论水滑石在电催化、超级电容器及二次电池方面的研究进展。

Zn-In LDHs在Zn‒Ni二次电池中的电化学性能

采用水热法制备Zn-In LDHs,并且将其作为锌镍二次电池的新型负极材料.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的Zn-In LDHs进行了形态和微观结构的分析.通过循环伏安(CV)、Tafel极化曲线和恒电流充电放电测试研究了Zn-In LDHs作为锌镍电池负极材料的电化学性能.形貌表征发现制备的Zn-In LDHs呈现出六边形片状结构,电化学性能研究结果表明Zn-In LDHs应用到Zn-Ni二次电池中具有很好的循环可逆性能和抗腐蚀性能,恒电流充电放电测试结果分析可知,Zn-In LDHs电极表现出了较为优异的循环稳定性以及充放电特性.经过100次循环后,循环保持率可以达到92.25%.

Ce(OH)_(3)包覆Zn-Al-LDHs在Zn-Ni二次电池中的电化学性能

采用共沉淀法制备Ce(OH)_(3)包覆Zn-Al-LDHs,并且将其作为锌镍二次电池的新型负极材料。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对Ce(OH)_(3)包覆Zn-Al-LDHs进行形貌和微观结构的表征,结果表明,Ce(OH)_(3)成功包覆在Zn-Al-LDHs表面。通过循环伏安曲线(CV)、Tafel极化曲线、交流阻抗曲线(EIS)和恒电流充电放电测试研究了其作为锌镍电池负极材料的电化学性能,结果表明,Ce(OH)_(3)包覆Zn-Al-LDHs表现出很好的循环可逆性能和抗腐蚀性能,Ce(OH)_(3)包覆Zn-Al-LDHs电极在Zn-Ni二次电池中的循环稳定性和充放电特性得到了明显提高,经过80次循环后,其循环保持率可以达到94.5%。

Zn-Al-Ce水滑石在Zn-Ni二次电池中的电化学性能

采用水热法制备锌铝铈水滑石(Zn-Al-Ce-LDHs),并且将其作为锌镍二次电池的新型负极材料。利用红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对制备的Zn-Al-Ce-LDHs进行了形貌和微观结构的分析。通过循环伏安曲线(CV)、Tafel极化曲线和恒电流充电放电测试研究了Zn-Al-Ce-LDHs作为锌镍电池负极材料的电化学性能。XRD和SEM分析发现,制备的Zn-Al-Ce-LDHs结晶度完好、分散均匀并且呈现出了规则六边形片状结构。电化学性能研究结果表明,Zn-Al-Ce-LDHs应用到Zn-Ni二次电池中表现出了很好的循环可逆性能和抗腐蚀性能;恒电流充电放电测试结果分析可知,Zn-Al-Ce-LDHs电极表现出了较为优异的循环稳定性以及充放电特性,经过80次循环后,循环保持率可以达到95.1%。

碳酸铝铵制备过程中工艺参数对粒度的影响

以AlCl3和NH4HCO3为原料,采用超声沉淀法制备出超细氧化铝前驱物碳酸铝铵(AACH)。研究分散剂种类、用量及加入方式,超声波,反应物浓度及滴加速度等工艺条件对反应产物AACH粒度的影响。结果表明:选用分散剂PEG-2000并控制用量在16%左右,超声功率控制在90 W,温度控制在20~30℃,滴定速度控制在0.87 L/h左右时,可以得到粒度分布更加均匀的AACH。

Al-Ga-Mn-Ca-Cu合金电极碱性体系电化学性能

通过熔铸、压延、退火等一系列工艺制作了新型Al-0.017Ga-0.885Mn-0.038Ca-0.048Cu(wt.%)阳极合金,并通过EIS、极化曲线分析研究了其在不同浓度NaOH溶液中的腐蚀行为和电化学性能。结果表明,随着NaOH浓度的增加,合金阳极的自腐蚀速率在逐渐增加,Al-0.017Ga-0.885Mn-0.038Ca-0.048Cu合金在4 mol/L NaOH溶液中的腐蚀速率增长速度明显降低,放电电压在电流密度为120 mA/cm2下仍能维持在1 V左右,阳极能量密度也最高,达6.056 kW·h/kg,更适合不同电流密度下的连续恒流放电。合金的恒流放电和EIS结果与腐蚀特性吻合较好。

La(OH)_(3)负载锌铝水滑石的制备及其应用在锌镍二次电池中的性能

采用共沉淀法将氢氧化镧(La(OH)_(3))负载在锌铝水滑石(Zn-Al LDHs)的表面,扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表明La(OH)_(3)成功负载在锌铝水滑石表面,并且负载后的锌铝水滑石仍然为六边形片状晶体,且粒径均匀、分散性好。La(OH)_(3)质量其具有较好的可逆性、更大的正腐蚀电位及较小的电池内阻。5%La(OH)_(3)@Zn-Al LDHs在经过80次循环后,其循环保持率为94.84%。

工业氢氧化铝制备电工填料用煅烧α-氧化铝

采用一种新工艺制备煅烧α-氧化铝,以工业氢氧化铝为原料,经过碱溶、脱杂、种分、矿化剂除钠、煅烧等工序得到了煅烧α-氧化铝,经过XRD、SEM等分析探究出了各工序的最佳条件。碱溶时为αk值为1.55、溶解时间20 min,除杂CaO浓度为10 g/L、HCl浓度为2 g/L,种分最佳条件为铝酸钠浓度150 g/L,种分温度50℃,种分时间24 h,晶种粒度为0.3μm,晶种系数4%,矿化剂除钠采用氟化氯效果最好。实验证明采用这些工艺和工序条件制备出的煅烧α-氧化铝符合电工填料用的标准。

复合氧化物的制备及其在铝–空气电池中的性能

采用共沉淀法和高温煅烧制备了AlMn复合氧化物、FeMn复合氧化物、ZnMn复合氧化物和BiSn复合氧化物,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对产物的物相结构、形貌等进行了表征;并将4种复合氧化物作为铝–空气电池空气电极催化剂进行了恒流放电、循环伏安、交流阻抗、阴极极化测试。结果表明:所制备的4种复合氧化物形貌皆不同。除AlMn复合氧化物外,其他3种复合氧化物都具有较好的催化性能。FeMn复合氧化物组成的电极活性最差。用ZnMn复合氧化物制备的电池在20mA/cm^2的电流密度下电压平台高达1.46V,在100mA/cm^2电流密度下还能保持0.72V,相比其他3种复合氧化物其性能最佳。