表面包覆碳层孔隙对石墨负极材料倍率性能的影响

为了研究表面包覆碳层孔隙对石墨负极材料倍率性能的影响,引入少量硼酸,在包覆沥青软化阶段形成硼酸气化逸出效应,再通过碳化工艺在天然石墨尾料表面形成具有一定孔隙的包覆碳层,得到具有不同比例孔隙的石墨负极材料。结果表明,硼酸在材料颗粒表面形成了含有孔隙的碳层,其孔隙类型为介孔和大孔;表面碳层中的介孔比例越高,碳层L_(C)中形成Li^(+)的扩散通道数量越多,Li^(+)的扩散阻抗越低,材料倍率性能及循环性能得以改善。

氧弹法测量硼粉燃烧热值的方法学研究

硼是一种高能固体燃料,其燃烧热值的准确测定十分重要。用甲醇-水混合溶剂洗脱去除硼粉表面的氧化物,然后用氢氧化钠溶液滴定洗脱液中硼酸含量,计算得到500nm原始硼粉表面氧化层平均厚度为1.8~5.5nm,40nm原始硼粉表面氧化层平均厚度0.5~1.6nm,采用氧弹法测定了500nm和40nm原始硼粉及其去除氧化物后的燃烧热值,通过滴定法分析燃烧产物中硼酸含量,换算得到实际燃烧的单质硼质量,从而计算出单质硼燃烧热值。实验结果表明,500nm原始硼粉及其去除氧化物后燃烧得到的单质硼平均燃烧热值分别为55.2±0.8kJ·g^(-1)和55.4±1.2kJ·g^(-1),两者非常接近,且落在文献值范围内;40nm原始硼粉及其去除氧化物后燃烧得到的单质硼平均燃烧热值分别为53.3±0.9kJ·g^(-1)和51.6±0.9kJ·g^(-1),略低于文献值。为了准确测量单质硼的燃烧热值,宜选择颗粒尺寸较大(如500nm)的硼粉样品。在上述厚度范围内,氧化层对500nm原始硼粉或40nm原始硼粉的燃烧效率均无影响。当硼颗粒的尺寸为40~500nm时,燃烧效率也与硼颗粒的粒径大小无关。

铈盐对铝合金硼酸?硫酸阳极氧化膜的封闭效应

将铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜浸入铈盐转化液中进行封闭。采用交流阻抗谱技术研究各封闭参数对氧化膜耐蚀性的影响,比较了不同方法封闭的氧化膜的耐蚀性差异。结果表明:将硼酸-硫酸阳极氧化试样浸入30℃的铈盐转化液(5 g/L Ce(NO3)3+0.5%H2O2)中处理30 min后,多孔层电阻Rp大幅增加,且腐蚀电流密度降低1个数量级,耐蚀性明显优于沸水封闭氧化膜的,也稍优于稀铬酸封闭氧化膜的耐蚀性。结合EDS分析表明:铈盐转化封闭后硼酸-硫酸阳极氧化膜的外表面形成了一层完整致密的铈盐转化膜,多孔层内也充满了铈的封闭产物,二者的协同作用几乎完全封住了硼酸-硫酸阳极氧化膜的孔隙,从而有效地提高了氧化膜的耐蚀性。

硼酸改性天然石墨负极材料的快充电化学性能

不同温度下将硼酸添入天然石墨负极材料中,硼酸进入石墨层表面形成层间化合物,增大石墨层间距的同时可以保留原有石墨结构,提高锂离子迁移速率,从而改善石墨负极材料的大电流倍率性能差的问题。考察了不同温度对硼酸改性石墨负极材料的形貌、结构与电化学性能的影响。采用X射线衍射仪,扫描电子显微镜和锂电池测试系统对天然石墨及改性样品进行结构表征和电化学性能测试。结果表明:不同温度下硼酸改性对石墨负极材料的结构和电化学性能有一定的影响。焙烧温度为1100℃时,石墨改性样品在10 C倍率下的容量保持率最高可达92.6%,表现出较好的倍率性能。