磷酸钒锂/碳复合材料在锂离子电池中的电化学性能及电极反应动力学研究

相比于溶胶-凝胶法制备的Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/C(LVP/C-S),采用水热超声辅助流变相法结合溶液沉积法制备的Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/C(LVP/C-R)复合正极材料具有更优异的电化学性能。通过XRD、SEM和Raman光谱仪等对合成材料进行表征。将合成材料作为锂离子电池正极组装半电池进行倍率和循环性能测试,同时通过循环伏安法、电化学阻抗以及恒流间歇滴定技术分析电极反应动力学。结果表明,水热超声辅助流变相法合成的Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)(LVP-R)通过溶液沉积法包覆碳层后,晶面间距增大,粒径更小,导电性、振实密度增大,分散性明显提升。这有利于Li^(+)在正极材料中嵌入/脱出,以及缩短Li^(+)的扩散路径,从而促使锂离子电池的倍率性能、库仑效率和循环稳定性提高。LVP/C-R作为锂离子电池正极材料,在0.1 C电流密度下表现出较高的初始放电比容量(160.12 mA·h/g),且在1 C倍率下循环200圈后放电容量保持率为89.16%,远高于LVP/C-S。此外,相比于LVP/C-S和LVP-R,LVP/C-R在锂离子电池中具有更大的Li^(+)表观扩散系数且动力学性能更优。

废旧锂离子电池正极材料中有价金属离子分离回收技术的研究现状

锂离子电池由于具有能量密度高的优点而被广泛应用于通讯、新能源、电动汽车等领域,但随着使用时间的增加,电池容量衰减,影响锂离子电池的使用寿命。因此,回收再利用锂离子电池以实现可持续能源存储已迫在眉睫。本文综述了回收废旧锂离子电池多元体系正极材料和磷酸铁锂正极材料分离提纯有价金属离子的技术方法,并从经济性、环保性、效率性、操作复杂性等方面对所用试剂进行比较,对比各方法的优点和不足。此外,对现阶段最新技术进行总结,并展望了废旧锂离子电池回收技术的未来发展走向。

电子封装用纳米复合焊膏的研究进展

焊料作为焊接工艺的核心,在电子封装器件与材料的互连中扮演着重要角色。随着第三代功率半导体器件的发展,迫使电子封装材料向高功率密度、高服役温度和高可靠性的方向发展。纳米复合焊膏凭借其低温烧结、高温服役和优越的导电性能成为未来电子封装互连材料领域重要的研究方向。本文综合阐述了纳米复合焊膏的研究进展,重点介绍了目前纳米复合焊膏的三种制备方法;归纳整理了Sn-Ag-Cu、Sn-Cu、Ag-Cu、Sn-Zn和Sn-Ag几种不同类型的纳米复合焊膏,并总结了焊膏微观组织、熔化特性、润湿性、导电性、力学性能和可靠性的影响机理;指出了目前纳米复合焊膏的不足之处,并对其发展趋势以及研究前景进行了分析和展望,以期能够为日后研发更高性能的纳米复合焊膏提供一定的理论参考。

Ce掺杂的钴酸锌多孔网状材料的制备及性能研究

采用简单的电化学沉积法进行了Ce掺杂的钴酸锌复合材料(Ce-ZnCo_(2)O_(4))的制备,运用XRD、SEM、TEM方法对样品进行表征分析,研究了Ce的掺杂对材料稳定性的影响。结果表明:实验中制备的Ce-ZnCo_(2)O_(4)呈现为多孔的网状结构,无其他杂质峰和杂质元素存在,纯度较高。在实验中,研究了Ce-ZnCo_(2)O_(4)的电化学性能。电流密度为1 A·g^(-1)时,电极的比容量是2380 F·g^(-1),当电流密度每次改变100次回到1 A·g^(-1)时,比容量为2370 F·g^(-1),是初始比容量2380 F·g^(-1)的99.5%,说明Ce-ZnCo_(2)O_(4)具有很好的稳定性,可以重复多次利用。在Ce-ZnCo_(2)O_(4)/CNTs器件的循环稳定性能测试中,当电流密度为1 A·g^(-1)时,比电容为181 F·g^(-1),进行10000次循环充放电测试后,比容量变成了153 F·g^(-1),保持了84.5%的起始比电容,该结果表明此电极材料的循环使用寿命长且循环稳定性良好。

综合实验设计:NiFe LDH/TiO_(2)的制备及电解水性能测试

设计介绍了一个包括NiFe LDH/TiO_(2)纳米片制备及其析氢、析氧反应电催化活性评价的综合性电化学实验。通过开展本实验,学生能够学习利用电化学沉积方法制备电催化剂的技术;初步掌握利用循环伏安、塔菲尔曲线等电化学测试技术对析氧、析氢反应活性进行评价的方法;理解电解水制氢过程中涉及到的基本理论知识。本实验将引导学生关注绿色可再生能源的开发及应用,提升学生分析解决科研问题的能力和基本素养。

电化学沉积法制备纳米铂催化剂的定量分析

电化学沉积法制备的催化剂广泛应用于电催化反应中,人们通过称重法和法拉第定律计算法对电化学沉积催化剂进行定量分析,并且取得了一定进展。然而,这些方法存在一定的局限性,如准确度低、条件苛刻等。本实验通过分光光度法对电沉积催化剂、进行间接的定量分析,具有操作简单、适用范围广、精度高等特点。本实验不但强化了本科生对电化学合成知识的了解,而且加强了本科生对定量分析方法的训练,有利于培养学生扎实的化学操作技能以及多学科交叉思维。

钛中空纤维膜改性及应用研究

采用相转化法制备高致密的钛中空纤维膜后,使用电化学阳极沉积法在其表面负载二氧化钛TiO_(2)纳米结构进行改性,并以罗丹明B(RhB)为模拟有机废水评价其催化降解性能。结果表明,以钛粉(Ti)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、钯(Pd)、聚砜(PS)为铸膜液原料,且NMP:PS=6:1,烧结温度为1000℃制得的高致密钛中空纤维膜,将其浸泡于TiCl_(3)溶液中,在恒电流10mA/cm^(2)、沉积时间10min条件下,可在钛中空纤维膜载体表面负载平整光滑的线状纳米TiO_(2)。与纯钛板和纯钛中空纤维膜相比,负载纳米TiO_(2)的钛中空纤维膜,对浓度为8mg/L的RhB溶液的电化学降解速率最快,其降解效率在40min内可达95%。

稀土掺杂PbO_2电极的制备及催化性能研究

以SnCl4.5H2O,Sb2O3,La(NO3)3(或Nd(NO3))为前驱体(摩尔比分别为Sn∶Sb∶La(Nd)=100∶6∶(0.5,1,2),制备稀土(La,Nd)掺杂Sn,Sb溶胶,以钛电极为基体,用溶胶-凝胶法制备稀土(La,Nd)掺杂SnO2中间层,热处理温度为450和500℃,热处理时间共5 h;采用电沉积法制备PbO2表面层,得到改性PbO2阳极,优化了制备改性PbO2电极的稀土掺杂量。以含油污水为目标有机物,借助于CODCr去除情况分析电极的电催化氧化能力;分析了电极结构与电催化特性之间的关系。采用SEM和XRD分析了制备电极的表面形貌、晶体结构并通过电化学工作站对其析氧电位进行了表征分析。结果表明,中间层掺杂La元素的电极,掺杂比为Sn∶Sb∶La=100∶6∶1时电极性能最好;而中间层掺杂Nd元素,掺杂比为Sn∶Sb∶Nd=100∶6∶2时电极的性能最好,此比例时电极对目标有机物CODCr去除率分别为91.90%和90.93%。

混凝土裂缝的修复技术简述

介绍了各种混凝土裂缝的修复技术,简单阐述了各种方法的施工要点、适用场合及研究现状,最后提出必须加强混凝土裂缝修复新技术的研究。

贵州织金矿区地电化学法寻找隐伏铅锌矿的研究及找矿预测

为了解决贵州织金铅锌矿区寻找隐伏矿体的问题,在该矿区进行了以地电化学法为主的找矿预测研究,并对地电提取的Zn、Pb、Ag、As、Sb、Hg等14种元素的数据进行因子分析。结果表明:Zn、Pb与多种元素相关系数较高,确定Zn-Pb-Ag-Cd-As-Sb-Pd为最佳找矿指示元素组合。根据地电化学测量结果(wB):以Zn>711.4×10^(-6),Pb>235.9×10^(-6)划分内带;以Zn(612.3~711.4)×10^(-6),Pb(202.4~235.9)×10^(-6)划分中带;以Zn(513.2~612.3)×10^(-6),Pb(168.9~202.4)×10^(-6)划分外带;结合元素组合的空间分布规律以及该区构造线走向,圈定具有找矿前景的异常靶区5处,其中Ⅰ-1异常靶区经钻孔验证已见到铅锌矿体。

电化学技术制备纳米材料研究的新进展

利用电化学方法制备与组装纳米材料是近年来发展起来的一项新技术。本文对电化学方法在纳米材料制备中的应用及其研究进展做了较为全面的概述 ,着重介绍了模板电化学法合成纳米材料、稳定剂保护下电化学还原法制备金属溶胶、电化学台阶边缘修饰法制备一维纳米材料以及脉冲超声电化学法制备纳米粒子 ,并对其应用前景做了展望。

基于自洽法的电化学沉积修复饱和混凝土细观描述

针对当前电化学沉积修复混凝土缺乏细观层次上的理论描述,首先,以饱和混凝土的细观结构和电化学沉积修复的主要机理为基础,提出了含电化学沉积产物、水和混凝土基体在内的三相复合材料细观力学模型.其次,为了从细观层次定量描述电化学沉积修复对混凝土宏观性能的影响,基于自洽法对上述细观力学模型进行多层次均匀化处理,获取电化学沉积修复饱和混凝土的有效性能,其中,第一层均匀化是采用广义自洽模型获取等效夹杂的有效性能,第二层均匀化是采用自洽方法和沃伊特(Voigt)上限相结合的方式获取修复混凝土的有效性能.最后,为了验证该文所提出模型和方法的有效性,对比了该文的预测结果、试验数据和已有模型,结果表明了该文模型和方法是合理的.

多孔阳极氧化铝模板法制备金属钌纳米线阵列

为了制备金属钌纳米线阵列结构,以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板,采用直流电沉积的方法组装贵金属Ru纳米线阵列,并利用SEM,TEM对其微观形貌和结构进行了表征。结果表明:通过此法可以制得排列规整的Ru纳米线阵列,纳米线直径约为250 nm,与AAO模板实测孔径一致;并通过控制电沉积的时间,制备出不同长度的Ru纳米线,分析了电沉积时间对纳米线长度的影响。

MFC聚苯胺碳纳米管阳极电化学法制备及其性能

引言 经济的高速可持续发展,迫切需要新能源和可再生能源的研究和开发。而微生物燃料电池（MFC）是利用电化学方法将微生物代谢能转化为电能的一种新型能源技术[1]。虽然MFC功率密度和输出电压近年来有了很大提高,但和普通氢燃料电池相比,MFC的库仑效率和输出功率都较低,

地电化学测量在河台金矿找矿预测中的应用

为了获得更多的金资源储量,对河台金矿云西矿床进行了吸附电提取法地电化学测量研究。结果显示,已知含矿糜棱岩带上方的金测试值相对围岩有较明显的高异常;未知区上方的地电化学高异常特征与含矿糜棱岩带上方的地电化学异常特征相似;未知区的地电化学高异常带方位与矿区容矿构造方位一致。以上结果说明该方法在本区进行找矿预测可行。同时指出,应用地电化学测量进行找矿预测应考虑地电化学高异常带可能为非矿致异常,而非地电化学高异常区也可能含矿,并探讨了该两种情况发生的可能原因。此外,在研究区中圈定了3个地电化学高异常带,建议对非已知矿体所在的异常带进行验证。预测矿区已知的19号糜棱岩带在西端还有延伸,Ⅲ号地电化学高异常带25线以东有望实现找矿上的突破。

Nd_x作为助催化剂对PtRu/C电催化氧化甲醇活性的影响

采用沉积-还原法制备了PtRu-NdOx/C催化剂,借助TEM、EDS和XRD等测试手段对其进行了微结构和组成的表征.结果表明,催化剂中Pt与Ru以合金形式存在,而Nd的氧化物则以无定形形态存在.催化剂粒子的平均粒径在2nm左右,晶胞参数为0.3896nm,Nd氧化物的加入对PtRu合金的晶体结构影响不明显.采用循环伏安法和计时电流法,比较了PtRu-NdOx/C催化剂和PtRu/C催化剂对甲醇氧化的电催化活性,结果表明,加入Nd的氧化物作为助催化剂能明显提高PtRu/C催化剂对甲醇氧化的电催化性能.

干旱荒漠区地电化学法寻找隐伏多金属矿——以甘肃白银银硐沟勘查区为例

为了解决干旱荒漠区的深部找矿问题和探索地电化学法在干旱荒漠区寻找隐伏金属矿床的可行性,在甘肃白银银硐沟勘查区运用地电提取、土壤离子电导率等多种找矿方法来找寻隐伏的矿体。以9×10-6、18×10-6、36×10-6三级浓度分带划分,圈出22个地电提取Cu异常;以7.25×10-6、14.5×10-6、29×10-6三级浓度分带划分,圈出32个地电提取Zn异常;以100、200、400μS/cm三级异常强度分带划分,圈出11个电导率异常。按照异常的规模、大小、强弱、变化、吻合程度、异常出现的地质部位等因素,将测区内的综合异常划分为两类5个综合异常靶区,其中Ⅰ类靶区2个,Ⅱ类靶区3个。

化学沉积法制备氧化锰/多孔炭复合材料及其电化学性能

通过化学沉积法制备了氧化锰/多孔炭(Porous carbon,简称PC)复合材料,考察了氧化锰负载量及热处理温度对其理化性能的影响,探讨了氧化锰/多孔炭复合电极的充放电机理。SEM照片及孔结构测试结果表明,常温下化学沉积法负载氧化锰不但负载均匀,而且还对多孔炭的孔结构起到修饰作用;但经400℃以上高温处理后,其均匀性受到破坏。XRD测试结果表明,经110℃干燥处理及400℃高温处理的复合电极材料负载的氧化锰为无定型结构,800℃时则转变为γ-Mn2O3。经电化学测试表明化学沉积法负载氧化锰可以有效地提高多孔炭电极材料的电能存储容量,当多孔炭负载质量分数1.7%氧化锰,在空气中110℃干燥,制得复合材料的单电极比电容达到340F/g,比单纯的多孔炭电极提高34%。

地球电化学提取法在高原寒冷区寻找隐伏金矿——以青海格尔木西藏大沟地区为例

为了在高原寒冷区寻找隐伏矿床,在青海省格尔木市西藏大沟南金矿区已有工程揭露的矿化蚀变的勘探线(00号勘探线)上开展了地电化学提取法寻找隐伏金矿床的可行性研究,并且在已知剖面上对寻找金矿进行地电化学提取法与土壤次生晕法对比研究。结果显示,在已知剖面上地电化学提取法的元素异常明显,且找矿效果优于土壤次生晕法,地电化学提取法在高原寒冷区寻找隐伏金矿体是有效的。对西藏大沟北金矿普查区进行找矿预测,圈定了2个找矿靶区。

纳米化学复合镀沉积机理研究方法

在总结了化学复合镀主要机理和沉积模型的基础上,从微观动力学和电化学两个角度入手,综述了微观形貌观察法、电化学研究法、电化学结合谱法等国内外关于纳米化学复合镀沉积机理的研究方法,并指出了各方法的优缺点。微观形貌观察法主要是借助于先进的形貌观察手段探讨复合镀层中各种微粒的运动规律,从而总结沉积机理。电化学方法则是应用混合电位理论,结合X射线谱、拉曼光谱、XPS等谱法分析,通过开路电位、极化曲线和伏安曲线电化学测量侧重讨论纳米化学复合镀过程中的沉积步骤、阴阳两极电化学反应反应速率、各沉积产物的沉积电位变化等内容,进而总结出复合镀层的沉积机理。最后,对纳米化学复合镀沉积机理研究方法的发展方向进行了展望。