LiFePO_(4)电池阴极板升温过程中逸出气体特征分析

LiFePO_(4)电池在电动汽车领域具有独特的优势且占有市场持续扩张和稳步增长,电池失效现象的正确理解和失效机理分析对锂离子电池性能的提升和技术改进有着重要作用。其中,电池材料在工作和升温过程中发生产气、热失控等因素为失效现象中最常见的原因,对LiFePO_(4)电池阴极材料在升温过程中的热行为和反应过程所产生的逸出气体种类及动态特征进行了分析。通过采用具有Skimmer采样接口的热分析-质谱联用设备TG-DSC-EI-MS对惰性气氛和氧气气氛下的反应过程热行为和逸出气体进行定性研究。结果揭示,惰性气氛下的分解反应主要集中在435~800℃,其逸出气体以H_(2)、H_(2)O、PF_(5)为主;氧气气氛下的燃烧反应过程分多个阶段,主要集中在四个温度区间:75~200、235~460、465~590、645~745℃,其逸出气体以H_(2)、H_(2)O、C_(x)H_(y)、CO_(2)等组分为主。不同气体组分受温度和气氛影响,其逸出动态特征也不尽相同,其中低温段逸出气体多为电池无机材料的分解和挥发为主,随着温度升高,逸出气体的产生以有机材料的分解和含碳材料的氧化为主,其中含氟气体的逸出行为贯穿整个升温过程中,^(19)F^(+)主要来源于热稳定性较差的LiPF_(6)。该研究结果为LiFePO_(4)电池使用过程中受温度和产气影响机理研究提供了基础信息和方向。

热分析逸出气体氨的测定

用化学吸收光度法 (CAP)和热重 气相色谱联用法 (TG GC)测定了热分析逸出气中的氨。两种方法均简便、快捷和准确 ,通常回收率在 1 0 0± 6 %。

含能材料反应过程逸出气体的质谱检测及定量分析

针对含能材料反应过程多组分气体的同时快速释放特点,利用质谱的连续实时、全组分扫描的检测方式,详细阐述了其采样传输、图谱解析、定量分析等方面存在的技术难题,分析不同质谱采样接口的可靠性与失真机理、反应过程与质谱电离同步耦合作用下的图谱重叠、多组分气体质谱定量等难点。选取3类代表性反应过程具体阐述了锅炉结渣物的逸出气体冷凝结晶二次反应、CaS气化反应过程质谱信号非线性解析及典型含能材料Fx逸出气体质谱定量解析。结果表明,利用质谱定量分析方法———等效特征图谱法(Equivalent characteristic spectrum analysis)ECSA?,实现了对采样失真的判断与多组分气体质量变化率的精准解析,通过解析后的多组分质量变化连续动态信息,基于物料、组分、元素质量平衡,实现对多重反应过程的精准辨识。

重质有机质热解过程中挥发物的产出与逸出气体分析研究进展

煤、重质油、生物质等重质有机质富含碳氢共价结构,其轻质化和定向化学品转化是加工利用的主要目标。热解是重质有机质加工过程中最直接、最基础的反应过程,挥发物作为重要的热解产物,其组成分布及在热解过程的演变规律解析是研究的关键和热点问题。本文综述了重质有机质热解过程中挥发物的生成过程,总结了反应类型及产物组成随温度升高的阶段性变化,并以煤、油砂、油页岩、生物质、含油污泥、市政污泥以及废橡胶为例,对比了不同种类的重质有机质热解挥发物产出的异同。针对重质有机质挥发物逸出特性分析方法,本文重点介绍了质谱、傅里叶变换红外光谱逸出气体分析技术,举例说明了各方法在重质有机质有机结构解析、热解工艺条件优化、污染物控制、催化剂设计等研究上的应用,并且就现阶段热解过程逸出气体的定量分析方法和应用进行了概述。最后,本文还就重质有机质热解逸出气体分析技术提出了建议和展望,以期为重质有机质的热解研究提供参考和借鉴。

逸出气体检测的程序升温气相色谱法

建立了一种利用程序升温气相色谱仪的逸出气体检测(EGD)系统,用于测量液薄膜、固薄膜、纤维,粉末等材料中微量的热挥发及(或)挥发性热分解组分。这类微量用常规热分析法(如热重法(TG)、微商热重(DTG)及差热分析(DTA)等)一般难以测出。用该法测量的GuSO_4·5H_2O粉末样品、端羟基聚丁二烯(HTPB)及邻苯二甲酸二丁酯(DBP)薄膜样品逸出气的EGD数据同TG-DTG-DTA联用技术所得结果作了比较。还用该系统检测了硼酸(槽浴)阳极氧化铝箔、碳纤维、碳化硅纤维的逸出气体。阐述了本法的优点及具体步骤。

热重红外联用多组分混合气体产物定量分析

为了定量分析热反应过程中连续或彼此重叠产生的多组分混合气体产物,提出依据气体混合物的红外吸收特征谱带强度时间分布确定热重-红外联用中多组分气体产物逸出体积流量的定量计算方法.以氧气气氛中炭黑固体样品反应生成二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体的热重-红外联用实验为例,重点讨论载气流速的选择对多组分气体产物定量结果的影响.计算结果表明,在适当的载气流速下,可忽略反应气体的消耗以及微量气体产物的析出对多组分气体产物逸出体积流量定量计算的影响.当热反应过程中逸出的混合气体存在弱吸收红外、甚至不吸收红外的气体时,可采取近似定量方法实现多组分气体产物逸出体积流量快速定量表征.

热分析-质谱联用中逸出气体的脉冲热分析定量方法

利用脉冲热分析技术(PulseTA)实现对热分析-质谱(TA-MS)联用系统中逸出气体质谱信号的定量,考察了多种实验参数如不同载气流速、温度以及分析样品量等因素对热分析-质谱联用系统中逸出气体质谱信号定量校正的影响.实验结果表明,利用PulseTA对TA-MS联用系统中逸出气体CO2定量结果与理论计算值的相对误差约2.85%.同时利用TG-DTG-MS联用技术对氮化铟(InN)粉体的热分解行为进行研究,在氩气气氛下InN粉体的热分解过程一步完成,InN粉体在550～750℃得到相应的正离子质谱峰:N2+(m/z=28),所释放的N非常接近InN中N的理论含量.利用PulseTA技术检测到InN粉体受热分解放出氮气质量的实验测量值与理论计算值的相对误差约为1.36%.

温泉气体氦碳同位素在云南地区重危区年度跟踪中的应用

为跟踪2017年度云南地区的震情发展,对滇南滇西南、滇东北、滇西北3个重点危险区14个温泉进行了现场测量和气体样品采集.经色谱和质谱分析测试,获得了14个温泉逸出气体全化学组成（He、H2、Ar、O2、N2、CH4、CO2）及He、Ne同位素和CH4、CO2的C同位素组成数据.

有机废弃物热解分析技术现状与展望

综述了有机废弃物热解过程中主要应用的分析方法,首先介绍热分析法的种类和影响因素,重点归纳了热重分析法的应用,明确了升温速率、热解气氛、驻留温度和驻留时间等是影响热解的重要因素;其次对热解动力学和热解热力学进行总结,对比了无模型法(FWO、KAS、Starink法)和有模型法(C-R法);然后对热重-傅里叶红外联用分析(TG-FTIR)、热重-质谱联用分析(TG-MS)、热解-质谱色谱联用分析(Py-GC/MS)3种热解气体逸出分析方法进行对比总结;最后从工业生产、研究热解机理和热解产物控制的角度提出目前有机废弃物热解分析技术的问题以及对未来热解技术发展的展望。

石墨烯氧化过程中的热分析—质谱以及脉冲热分析方法研究（英文）

本文由氧化石墨烯通过水热法制备直接获得石墨烯。采用热重-差热分析方法检测了石墨烯受热过程中的质量变化和氧化温度。利用热分析-质谱联用技术在400-650°C温度区间得到了水和二氧化碳正离子质谱峰,这说明石墨烯氧化过程中的质量损失是由羟基水和二氧化碳脱除造成的。同时,还采用非等温热分析动力学方法,利用5、10、15°C?min^(-1)三种不同升温速率获得了石墨烯材料在空气气氛下的热分析动力学参数。通过Kissinger方法计算出石墨烯氧化过程中的活化能(Ea)和指前因子的对数(lg(A/s-1))分别为155.11 k J?mol^(-1)和6.90。利用Ozawa-Flynn-Wall(FWO)方法还建立了活化能和指前因子与反应转化率之间的关系。基于以上研究结果,本工作将对石墨烯在热界面、导热和先进复合材料等领域的应用提供参考价值。

几种镍化合物的热分析

几种镍化合物的热分析田长太，朱国安，王晓峰（核工业理化工程研究院天津３００１８０）１．前言氧化镍、氢氧化镍Ｎｉ（ＯＨ）２、氢氧化氧镍ＮｉＯＯＨ、碱式碳酸镍ＮｉＣＯ３．２Ｎｉ（ＯＨ）２·４Ｈ２Ｏ、三氧化二镍Ｎｉ２Ｏ３等多属镍化合物的热分析结果，很少见报...

基于热解分离-气相色谱-串联质谱技术测定聚合物再生原料中得克隆类衍生物

采用分步热解分离-气相色谱-串联质谱(EGA-GC-MS/MS)建立了快速测定固体聚合物再生原料(再生纸浆、再生塑料)中6种新发的得克隆类衍生物的方法。样品预先切割成小块,在裂解仪中程序加热升温,使得克隆类衍生物于聚合物裂解前气化析出,以ZB-5HT石英毛细管柱为分离柱,在多反应监测(MRM)模式下使用内标法进行质谱测定。对热解分离条件、色谱和质谱条件进行了优化,在最佳实验条件下,6种得克隆类衍生物在10.0~500μg/g范围内具有良好的线性关系,定量下限为4.5~11.4 mg/kg。再生纸浆的加标回收率为85.3%~113%,相对标准偏差(RSD,n=6)不大于6.4%;再生塑料聚合物的加标回收率为86.2%~116%,RSD(n=6)不大于7.2%。该方法无需冷冻粉碎、萃取等步骤,可直接进样分析,具有操作简便快速、灵敏度高等优点,适用于固体聚合物再生原料中得克隆类衍生物的测定。

新疆托里油砂分段热解机理

在热重分析仪中考察了不同升温速率下油砂的热解特性，结果表明：油砂样品失重过程分为少量气体脱附、低温热解、主要热解、半焦缩聚4个阶段。通过微型固定床与在线质谱耦合测得的气体释放顺序为 CO2、CO、C2H6、CH4和H2，所对应的初释温度分别为155、178、146、174、354℃。结合核磁和红外对不同温度段液固产物的化学结构进行分析，发现350℃前主要是油砂中轻质油脱附，还包括羧基和烷基侧链的断裂，轻质油品中芳碳率达7.92%；350～520℃之间为油砂的主要热解阶段，油砂油结构中芳碳率为23.51%。据Coats-Redfern法计算得到油砂低温热解和主要热解段的活化能分别为27.63和90.30 kJ·mol-1，说明开环与裂解反应所需活化能大于油砂油脱附、羧基分解和弱键断裂反应的活化能，揭示了分段热解机理。

已经过时:热塑性聚氨酯随时尚而兴起、随化学降解而衰落

大都会艺术博物馆服装研究所收藏了从20世纪60年代以来大量的时装实物和制造样本。尽管博物馆内环境稳定,符合标准,但服装藏品仍发生着不可逆转的劣化。这些服装有一个共同点——含有由热塑性聚氨酯制成的纺织品涂层和叠层。研究者结合热塑性聚氨酯的发展历史、制备方法、化学属性,以及在保护中遇到的问题,开展了综合研究,分析从20世纪60年代至当下所收藏的时装藏品面临的风险,积极寻找对策。本文的创新之处在于通过对目前尚存的时装实物和商业样品原料的分析,尝试创建一个光谱和质谱参考库,作为对服装研究所藏品进行分析调查比较的起点。

苯的溴化反应实验的改进

苯的溴化反应实验的改进湖北省汉川市第一中学（４３２３００）倪少华苯的溴化反应实验，由于反应激烈，溴易挥发，有剧毒，操作不方便，污染较严重，实验效果不理想。对该实验进行一些改进后，能取得较好的效果。１实验用品烧瓶、锥形瓶、烧杯、小试管、双孔塞、导管、橡...