低成本动力锂离子电池磷酸铁锂正极材料的合成及性能

磷酸铁锂作为动力锂离子电池的正极材料的首选,正逐渐走向市场.以廉价的Li_3PO_4,FePO_4,Fe粉为原料,一步合成了LiFePO_4/C正极材料,系统研究了葡萄糖、蔗糖和柠檬酸三种不同的碳源对磷酸铁锂性能的影响.采用TG-DTA,XRD,SEM,TEM等手段对产物进行了表征,并研究了其电化学性能.实验结果表明,以葡萄糖为碳源的LiFePO_4/C性能最好,样品颗粒呈球形,表面光滑,分散性好,颗粒表面包覆有2 nm厚的石墨碳层,颗粒之间有碳纤维连接.该样品在0.1 C充放电时首周放电容量达到162.1 mAh/g,20周之后仍然保持在155 mAh/g,显示出良好的循环性能.

缺陷对混合稀土贮氢合金性能的影响

贮氢合金是一种重要的功能材料.在多种贮氢合金中,AB_5型稀土系贮氢合金的应用最为广泛.本文用正电子湮没技术(PAT)对AB_5型混合稀土贮氢合金的缺陷进行了研究,并结合X射线衍射(XRD)测试、循环伏安(CV)测试以及合金容量的测定,对合金的结构及性能进行了研究.结果表明,合金微观缺陷的存在能大幅度提高合金的性能.

锂离子电池锡合金负极薄膜材料制备及性能

采用化学沉积的方法在铜箔上制备锡薄膜,通过改变沉积条件,制得三种不同厚度和结构的锡合金负极材料.运用XRD、SEM、充放电和循环伏安等多种方法对电极结构和性能进行表征和研究.研究表明:沉积时间为10min的锡薄膜负极材料具有四方晶系结构,其表面由尺寸在4μm左右的合金颗粒构成,颗粒有大小均匀的孔洞结构,增加了电极的比表面积.该锡薄膜电极具有较高的容量,在0.01～1.00V电压区间内,电极的首次放电容量为885.7mAh/g,循环100周后放电容量仍保持在460mAh/g以上.

锂离子电池SiAg复合材料研究

应用机械合金化法制备了两种不同组分的Si-Ag复合材料.扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、充放电测试和循环伏安法对该材料的微观形貌、相组成及电化学性能.研究表明,组成原子比为1∶1的复合材料具有很好的循环稳定性和可逆性,在0.2mA·cm-2的电流密度下,经50周循环后可逆容量仍保持300mAh·g-1.实验发现,借助充放电控制,即可有效提高合金材料的循环性能.

纳米LiMn_2O_4的动态水热法制备及储锂性能

锰酸锂（LiMn2O4）因其低毒、廉价和安全等优点被认为是最具潜力的锂离子二次电池正极材料之一,近年来被广泛研究.采用新型动态水热法成功地合成了一系列分散均匀的LiMn2O4纳米材料,并运用XRD,SEM,TEM,EIS和充放电测试等多种方法表征其晶相、形貌和电化学性能,结果表明：水热溶液中LiOH的浓度对产品性能有很大影响.当LiOH浓度为0.4mol/L时制得的LiMn2O4材料颗粒分散性较好,颗粒表面比较光滑均匀（40～100 nm之间）,且表现出良好的电化学性能.在0.1C倍率循环时,LiMn2O4材料的首次放电比容量为118.4 mAh/g,循环50周后容量保持率为90.5％。

锂离子电池的合金电极材料的失效研究

采用电镀技术在铜箔上电镀金属锡,并对其充放电过程中的厚度和结构的变化进行了观察和分析.锡电极经过热处理后,活性物质锡与基体铜相互扩散生成中间合金Cu6Sn5.在合金电极嵌锂过程中,由于有机电解液的分解,形成了大量的锂氧化物,这是合金电极体积膨胀的最主要的原因之一.锂脱嵌后,部分锂以Li2SnCu的形态保留在合金中,造成了合金电极首次充放电的不可逆容量损失.一些新型电解质的应用可能有助于降低合金电极材料体积的膨胀并提高其循环寿命.

富锂相xLi_2MnO_3·(1-x)LiMnO_2正极材料的水热合成及性能

电动车的发展对锂离子电池正极材料提出了更高的要求.锰基富锂相xLi2MnO3·(1-x)LiMnO2复合材料因其高容量、价格低廉以及环境友好等优点成为锂离子电池正极材料的研究热点.采用两步水热法成功合成了分散均匀的0.4Li2MnO3·0.6LiMnO2复合材料,并对其结构和电化学性能进行了研究.结果表明:经电化学活化后的材料容量可达189.4mAh/g,30周后材料的放电容量较常规充放电活化高约10mAh/g.电化学活化能有效激活Li2MnO3相并增加材料的容量,这为含Li2MnO3相的复合材料提供了增强电化学性能的方法.

有机电解液对锂离子电池合金型负极材料性能的影响

锂离子电池合金型负极材料的研究得到了广泛的关注,但是合金电极与电解液相互作用的研究非常少。本文采用电镀和热处理相结合的方法制备出Cu_6Sn_5合金薄膜电极,研究了各种电解液对电极性能的影响。研究结果表明,合金电极在LiN(CF_2SO_2)_2(LITFSI)为溶质的电解液中表现出比在常用的以LiPF_6作为溶质的电解液中更高的容量和更好的循环性能。合金薄膜电极在1mol·L^-1LITFSI/EC:DEC(1:2)电解液中具有更小的反应电阻和更大的反应电流密度,锂离子在电极上插入和脱嵌的可逆性良好,反应电阻只有在1mol·L^-1 LiPF_6/PC电解液中的1/10。研究结果表明,乙烯碳酸酯(EC)由于在充放电过程中会形成固体电解质界面(SEI)膜,能大幅度提高材料的电化学性能,在锂离子电池中是不可或缺的。

低成本高倍率缺铁相磷酸铁锂的制备及工艺研究

以磷酸铁、铁粉、磷酸锂和葡萄糖为原料采用球磨后煅烧的方法制备了振实密度为1.45 g/cm 3的LiFePO 4@C,比商用磷酸铁锂材料的振实密度提高约20%。与其他方法相比,该方法原料成本低,合成过程原料利用率接近100%,易于实现工业化生产。通过对原料中铁磷摩尔比例的探究,最终确定了铁磷摩尔比为0.96∶1的条件下合成的LiFePO 4@C具有较优异的电化学性能,在0.1,1 C的条件下放电比容量分别为155,140 mAh/g,此外,通过添加高导电率的碳纳米管,使其高倍性能也得到显著提升。

一个新的细胞死亡形式:Parthanatos

Parthanatos是发生在中风、帕金森氏病、心力衰竭、糖尿病以及缺血再灌注损伤等疾病中的一种细胞死亡。该死亡是由兴奋性中毒引起的DNA损伤,进一步导致PARP-1激活而引发的细胞死亡,又称为PARP-1依赖性细胞死亡。目前关于Parthanatos的研究还处于初期阶段,对其信号通路的分子机制说法还不统一。文章就Parthanatos分子机制的研究进展进行了综述。

芳族硝基化合物的电还原反应性能及其机理研究

采用循环伏安、线性扫描以及恒电位电解等测试方法,对o,m,p-氯硝基苯,o,m,p-硝基甲苯、o,m-硝基苯甲酸等八种芳族硝基化合物在硫酸-乙醇水溶液中的电还原性能及其机理进行了研究。结果表明,芳族硝基化合物在苯环上的取代基位置不同以及在相同位置上取代基的种类不同均可使各芳族硝基化合物的电还原性能发生较大差异;吸电子取代基在电还原过程中电位较正,推电子取代基的电还原电位较负;邻位取代基在反应过程中由于空间位阻效应,苯环上的硝基在电还原时电位往负方向移动。在电还原过程中,还原峰电流和表观活化能的大小均与取代基的电子效应和空间位阻相关,同时取代硝基氯苯得3个电子将还原生成氧化偶氮苯类化合物:邻、间硝基甲苯、硝基苯甲酸得4个电子将还原生成酚类化合物;对硝基甲苯得6个电子将还原生成胺类化合物,在此基础上,探讨了各芳族硝基化合物的电还原机理。

Mg_3MNi_2(M=Ti,Al)的晶体结构

Ａｌ和Ｔｉ对Ｍｇ２Ｎｉ结构中部分Ｍｇ的取代，得到与Ｍｇ２Ｎｉ晶体结构不同的新型合金．多晶Ｘ射线结构分析表明，其化学式为Ｍｇ３ＭＮｉ２（Ｍ＝Ｔｉ，Ａｌ），立方晶系，空间群Ｆｄ３ｍ， Ｚ＝１６，４８个Ｍｇ坐落在４８（ｆ），１６个 Ｍ（Ｍ＝Ａｌ， Ｔｉ）坐落在１６（ｄ）位，３２个Ｎｉ坐落在３２（ｅ）位，Ｍｇ３ＡｌＮｉ２的晶胞参数ａ＝１．１５４７４（２）ｎｍ， Ｍｇ３ＴｉＮｉ２的ａ＝１．１６１７８（２）ｎｍ．与Ｍｇ２Ｎｉ相比，Ｍｇ３ＭＮｉ２合金的晶体密度更大，Ｍｇ－Ｎｉ键长更长，吸放氢温度降低，循环寿命延长．

质子惰性介质中硝基苯在铂微盘电极上的电化学行为

采用循环伏安法,以铂微盘电极为工作电极,铂片为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极,研究了硝基苯在含有四丁基高氯酸铵(TBAP)电解质的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)有机溶液中的电化学行为,并探讨了扫描速度和底物浓度等因素对硝基苯电化学特性的影响.结果表明,该反应属扩散控制的准可逆反应.

聚合物固载Ni-Ag双金属催化剂Ⅰ．XPS，XRD和磁测定表征

聚合物固载Ｎｉ┐Ａｇ双金属催化剂Ⅰ．ＸＰＳ，ＸＲＤ和磁测定表征吴世华朱常英王连邦张松祯（南开大学化学系，天津３０００７１）关键词溶剂化金属原子，镍，银，双金属催化剂，聚合物，负载型催化剂近年来，聚合物负载催化剂的研究受到重视，但由于一般聚合物载体的热...

Si/C复合材料的制备及作为锂离子电池负极的性能研究

硅基材料以其超高的理论容量(～4 200 mAh/g,Li4.4Si)受到广泛关注.但是锂的嵌入会造成硅的晶格结构发生巨大变化(>300%),并逐渐粉化,导致材料循环性能很差.该研究通过高能球磨、水热以及焙烧等处理方法制备Si/C复合材料,有效改善其性能.

新型锂储藏合金负极材料研究进展

合金型锂离子电池负极材料由于容量高、安全性好而受到了极大的关注,最有希望取代碳材料在下一代高性能锂离子电池中得到应用.笔者着重介绍了以锡合金为代表的锂储藏合金的研究进展,以及最新的纳米技术和薄膜技术在研究过程中的应用.由于新技术的应用,解决了合金材料在充放电过程中由于体积膨胀而粉化的缺点,锂储藏合金材料的研究取得了突破性的进展,循环寿命已经达到了300周以上,离实际应用仅一步之遥.锡基合金负极材料是最有竞争力的下一代锂离子电池负极材料之一.

机械合金化法制备锂离子电池锡基负极材料及其性能

采用机械合金化技术制备了系列Sn基合金负极材料,并对其结构和性能进行了详细的研究.结果表明,Cu6Sn5-10%Cu样品表现出最佳的循环稳定性,初期容量约为作为300 mAh/g,100周充放电循环后容量仍然保持在200 mAh/g以上.该样品是由Cu6Sn5,Cu3Sn和CuSn三相组成的复合材料,颗粒分布比较均匀,粒径主要在1-2μm之间.在首次充放电过程中由于有机电解液的分解和形成的CuLi2Sn中间化合物的不完全脱嵌,该材料存在较大的首次不可逆容量损失.通过对充放电电位窗口（截至电位）的限制,可以有效的改善合金负极的循环稳定性.

聚合物固载Ni－Ag双金属催化剂Ⅱ．催化剂的催化性质

聚合物固载Ｎｉ┐Ａｇ双金属催化剂Ⅱ．催化剂的催化性质吴世华朱常英王连邦张松桢（南开大学化学系，天津３０００７１）关键词镍，银，聚合物固载金属催化剂，加氢，燃料电池电极溶剂化金属原子浸渍（ＳＭＡＩ）技术是制备聚合物负载零价金属催化剂的一个非常有用的方法...

动态水热法一步合成尖晶石锰酸锂及性能研究

尖晶石锰酸锂(LiMn 2O 4)是低成本锂离子电池的理想正极材料。采用动态水热法成功地一步合成了一系列粒径较小(<50 nm)且分布较窄的LiMn 2O 4材料,并运用XRD,SEM,CV,EIS和充放电测试等多种方法表征其晶相、形貌和电化学性能。研究结果表明水热温度对产物成分和电化学性能有很大影响。在180℃和200℃条件下制得的LiMn 2O 4材料为纯相尖晶石晶型。180℃合成的材料具有更好的电化学性能,在1 C倍率循环时,LiMn 2O 4材料的首次放电比容量为102.4 mAh/g,循环50周后容量保持率为95.5%。600℃热处理对材料结构和性能具有明显的改善作用,1 C倍率循环时,首次放电比容量达到112.7 mAh/g,循环50周后容量保持率为94.2%。研究成果为低成本锰酸锂正极材料的制备提供了一条理想的工艺路线。

亚5纳米二氧化钼/石墨烯复合材料的一步法制备及储锂性能研究

便携式电子设备和新能源汽车的快速发展对锂离子电池提出了更高的要求。MoO2拥有高理论容量和低电阻率,有望取代商业化的石墨负极材料。本工作采用一步水热法制备了亚5纳米MoO2/石墨烯复合材料。采用XRD、TEM和EDS对其物相和结构进行了表征。结果表明,抗坏血酸可将钼酸根还原为MoO2,石墨烯可有效阻止晶粒团聚。采用恒流充放电、CV和EIS对其电化学性能进行了测试。首周可逆容量达1072.8 mAh?g?1,库仑效率为65.4%,循环100周后容量保持在579.6 mAh?g?1。MoO2颗粒的超小尺寸和石墨烯明显改善了电极的电子/离子传输并有效缓冲了体积膨胀。