锂离子蓄电池正极材料LiNi_(0.8)Mg_xCo_(0.2-x)O_2的制备及性能

采用控制结晶法合成了Ni0.8Co0.2(OH)2,然后将其与Mg(NO3)2和LiNO3作用,生成胶状物前驱体,再经高温固相反应制备了LiNi0.8MgxCo0.2-xO2。由此得到的正极材料LiNi0.8MgxCo0.2-xO2 经X射线衍射、循环伏安、充放电实验等技术测量,分别对其结构形貌、电化学性能及电池的容量特性,进行了分析和讨论。结果表明:对LiNi1-xCoxO2掺入Mg2+增强了材料层状结构的稳定性,改善了其循环稳定性能。LiNi0.8Mg0.045Co0.155O2正极材料首次放电比容量达174 mAh/g, 30次循环充放电后保持初始放电比容量的93.8% 。

钛酸铜锂纳米粒子的制备及其电化学性能研究

采用静电纺丝和热处理技术成功制备了新型锂离子电池负极材料钛酸铜锂(Li2CuTi3O8)纳米粒子.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DTA)、循环伏安法(CV)、恒流充放电和电化学交流阻抗(EIS)等测试手段对材料的形貌、结构、物相及电化学性能进行了表征和研究.结果表明所制备的Li2CuTi3O8纳米粒子具有良好的立方尖晶石结构,粒度分布均匀,粒径约为100～200nm.充放电测试显示,当电流密度为25mA g-1时,Li2CuTi3O8纳米材料的首次可逆容量为245.3mAh g-1;且该电极在50,100,200,500,1 000mA g-1的电流密度下循环10次后,放电比容量分别为189.2,186.1,176.9,152.2,127.5mAh g-1当电流密度再回到25mA g-1时,比容量仍然可达到228.6mAh g-1,该材料显示出良好的循环稳定性和倍率性能,有望成为锂离子电池新型负极材料.

LiNi_(0.75)Co_(0.2)Al_(0.05-x)Mg_xO_2的合成及性能研究

采用溶胶 凝胶法制备了锂离子电池正极材料LiNi0 75Co0 2Al0 05-xMgxO2(x=0,0 01,0 025),通过充放电实验、慢扫描循环伏安法和交流阻抗技术进行了电化学性能测试。结果表明:对LiNi1-xCoxO2实施共掺杂Mg2+、Al3+,可改善其层状结构稳定性和充放电循环特性。将所得LiNi0 75Co0 2Al0 025Mg0 025O2作为锂离子二次电池正极材料,电池首次放电比容量达170mAh/g,经100次循环充放电后仍能保持初始容量的78 3%。

锂离子蓄电池正极材料LiNi_(0.8-x)Co_(0.2)Y_xO_2的制备及性能

采用溶胶凝胶法制备了锂离子蓄电池正极材料LiNi0.8-xCo0.2YxO2(x=0.00,0.03,0.04,0.05)。分别用X射线衍射光谱法(XRD)、充放电实验、交流阻抗等测试方法研究了稀土元素钇的掺入对LiNi0.8Co0.2O2结构及电化学性能的影响。结果表明钇的掺入减少了材料中阳离子的混排,稳定了LiNi0.8Co0.2O2的层状结构,提高了首次充放电效率和循环性能,抑制了循环过程中电池阻抗的增加。

LiCo_xNi_(0.5-x)Mn_(1.5)O_(3.95)F_(0.05):5V锂离子电池正极材料

为改善锂锰氧化物的电化学特性,采用溶胶 凝胶法合成了钴、镍、氟复合掺杂型锂离子电池正极材料LiCoxNi0 5-xMn1 5O3 95F0 05(x=0,0 1,0 25)。XRD分析表明:该复合氧化物仍为尖晶石结构;电化学性能测试结果显示:当x取值0 1时,在3 5～5 1V电压范围内以0 12mA/cm2的电流密度进行充放电循环时,LiCo0.1Ni0.4Mn1.5O3.95F0.05材料具有较好的循环特性,初始放电容量可达139mAh/g。

复合Li_(1.01)Co_xCr_(0.2-x)Mn_(1.8)O_(3.95)F_(0.05)的合成与电化学性能研究

采用柠檬酸络合法合成了尖晶石型锂锰氧化物(Li1.01Mn2O4)和钴、铬、氟复合掺杂锂锰氧化物(Li1.01CoxCr0.2-xMn1.8-O3.95F0.05)。XRD分析表明所合成的样品仍为尖晶石结构。研究发现:在循环使用过程中,尖晶石锂锰氧化物容量的损失在反应第一步主要是由于Jahn-Teller效应,而在反应第二步则主要是由于锂和锰晶格位置的错动;钴、铬、氟复合掺杂可有效改善锂锰氧化物的循环性能,对其高温性能也有一定的改善。

锂离子电池正极材料LiNiO_2的研究进展

LiNiO2被认为是最有希望代替LiCoO2的锂离子电池正极材料。介绍了LiNiO2的结构特征,报导了关于LiNiO2的结构相变和循环伏安方面的研究进展;综述了LiNiO2的各种制备方法及其优缺点;介绍了LiNiO2掺杂改性的方法以及在这方面的研究进展。

具有高温稳定性的固态TiO_2/P(VDF-HFP)纳米复合聚合物电解质的研究

以室温离子液体N-甲基-N′-乙基咪唑四氟硼酸盐(EMIBF4)为溶剂,钛酸丁酯原位水解合成TiO2纳米粒子复合聚合物基体,制备固态纳米复合聚合物电解质.热失重测试结果表明该纳米复合聚合物电解质的初始分解温度超过了300℃,具有较好的高温稳定性能.当纳米复合聚合物电解质中含有3%质量分数的TiO2纳米粒子时,聚合物电解质的室温离子电导率达到4.1×10-3S/cm,有望在超级电容器或动力锂离子电池中得以应用.

静电纺丝技术在锂离子电池正极材料中的应用与展望

静电纺丝技术是一项新兴的制备纳米纤维、纳米带及纳米纤维膜等结构的技术,近些年来,越来越广泛地应用到生物医药、材料工程中。主要介绍了静电纺丝技术的原理、发展过程及其在锂离子电池正极材料中的应用与展望。

Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2@V_2O_5核壳复合材料的制备及其电化学性能

采用溶胶-凝胶技术在富锂锰基固溶体Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2表面包覆V2O5,制备了Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2@V2O5核壳复合材料。通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察其形貌,X射线衍射(XRD)分析确定其结构。结果显示,结晶态的V2O5均匀包覆在类球形Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2颗粒表面,Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2材料的晶体结构在包覆前后保持不变。X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明,该核壳复合材料首次充电时,锂离子嵌入V2O5包覆层。电化学测试结果表明,表面包覆15%V2O5的核壳复合材料具有最佳的电化学性能:0.1C倍率下放电比容量为276 mAh/g,首次充放电库仑效率达到94%,50次循环后容量保持率达89%。

具有三维离子迁移通道的共混凝胶聚合物电解质及其电化学性能

采用聚合诱导相分离法,通过N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)在偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))溶液中原位聚合生成聚乙烯吡咯烷酮(PVP),合成共混凝胶聚合物电解质(BGPE)。对共混聚合物膜的微观结构、形貌和结晶性能,BPGE的热稳定性及电化学性能进行了表征。在BGPE中,P(VDF-HFP)相起骨架支撑作用,PVP相则形成三维Li+迁移通道。当P(VDF-HFP)∶NVP质量比为2∶1时,所得样品BGPE-3的室温离子电导率为0.712×10^-3 S/cm,而且具有339℃的热分解温度和4.9 V(vs. Li^+/Li)的阳极稳定电位。研究结果表明,离子液体增塑的半互穿凝胶聚合物电解质膜可由聚合诱导相分离法简易制备,具有优异的电化学性能。

尖晶石LiMn_2O_4的表面改性研究

研究了表面包覆TiO2的尖晶石LiMn2O4。XRD、SEM研究结果表明:经包覆处理后的材料仍为尖晶石结构,粒径均匀。电化学性能测试表明:表面包覆可很好地抑制LiMn2O4材料在电解液中Mn的溶解,提高了循环性能。经包覆处理后的样品的电化学反应阻抗增加。2%包覆量的样品的初始容量为114mAh/g,常温下,20次循环后容量保持率为100%,100次循环后容量保持率为95%。

基于共价键作用的四氧化三铁-还原氧化石墨烯复合材料的合成及其储锂性能

采用溶剂热法制备单分散的Fe_3O_4微球,对其表面进行包覆SiO_2和氨基化处理,再与氧化石墨烯复合,化学还原后得到Fe_3O_4-W-RGO复合材料。SEM和TEM照片显示,SiO_2均匀包覆在Fe_3O_4微球(直径~440 nm)表面形成Fe_3O_4@SiO_2核壳微球,紧密束缚于RGO纳米片表面。XRD测试结果表明Fe_3O_4微球结晶度好、纯度高。电化学性能测试结果表明:在0.01~3.00 V电压范围和0.1C倍率下,Fe_3O_4-W-RGO复合材料的首次放电容量为1246 m Ah/g,100次循环后保持830 m Ah/g;在2C倍率下放电容量达到484 m Ah/g,具有较好的倍率性能和循环性能。

浅谈化学类谣言素材在基础化学教学中的作用

本文调研了当前网络化学类“谣言”的现状,分析了化学类“谣言”与基础化学教学内容之间的紧密联系,并结合几则典型谣言转化为教学案例的具体教学实践,论述了化学类“谣言”素材转化为基础化学教学资源的可行性及其独特作用。

钾掺杂对钒酸钠纳米片储钠性能的影响

通过水热-热处理方法首次制备了K+离子掺杂的钒酸钠(Na5V12O32)正极材料,对样品进行了TEM、XRD和XPS表征,详细研究了钾掺杂量对样品的结构和储钠性能的影响规律.TEM照片显示,合成的材料具有纳米片形貌.XRD/XPS谱图分析表明,K+离子掺杂在钒酸钠晶体的层间.恒流充放电测结果显示,当1 mol Na5V12O32掺杂0.118 mol K^+离子时,得到的Na5K0.118V12O32样品具有最佳的电化学性能:在1.5~4.0 V范围内,经过几次活化后,其于0.1C、0.2C、0.5C、1C、3C和10C倍率下的最大放电容量分别为169、160、148、132、98和69 mAh·g^-1;3C循环1000次后容量保持率为93.0%.研究结果表明,层间掺杂的K+离子不仅扩大了Na5V12O32晶体的层间距,而且稳定了晶体的结构,从而显著改善了Na5V12O32材料的倍率性能和循环性能.研究结果证明,适量K+离子掺杂的Na5K0.118V12O32纳米片有望发展为一种新型钠离子电池正极材料.

“笑气”:让人欢喜让人忧——“笑气”的功过及其滥用问题的思考

我国青少年"笑气"滥用问题日趋严峻,引发社会关注。介绍了"笑气"的简要历史、制备方法、结构与性质、重要应用、滥用原因及危害等,期望引导青少年全面了解"笑气",科学使用"笑气",提早构筑起心理防线,自觉抵制"笑气"滥用。