Mn掺杂Li3Fe2(PO4)3正极材料的制备与表征

通过固相反应法合成出Li3＋xFe2-xMn^Ⅱ（PO4）3（x=0～0．1）、Li3Fe1．95Mn0.05^Ⅲ（PO4）3和Li2．95Fe1．95Mn0.05^Ⅳ（PO4）3正极材料。采用行星式球磨方法，均匀混合正极材料和导电乙炔黑以提高活性材料的电子导电率和降低颗粒尺寸。Mn掺杂的Li3Fe2（PO4）3样品的恒电流充放电测试和伏安循环测试（2～4V）发现，所有样品中Fe^3＋／Fe^2＋氧化还原电对均有两个稳定的充放电平台（2．8、2．7V）、Li3＋xFe2-xMnx^Ⅱ（PO4）3和Li3Fe1．95Mn0.05^Ⅲ（PO4）3中Mn^3＋／Mn^2＋电对的充放平台位于3．5V左右。不同价态Mn的掺杂均可明显提高正极材料的电化学性能，其中Mn^Ⅱ掺杂样品的电化学性能最好，其中Li3.05Fe1．95MnⅡ0．05（PO4）3／C的C／20和C／2恒流放电比容量分别可达110和66mAh／g。

不同碳源对Li3V2(PO4)3正极材料性能的影响

通过碳热还原法合成掺碳锂离子电池正极材料单斜Li3V2(PO4)3,用XRD、SEM及电化学测试等方法对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征和测试,探讨石墨、乙炔黑以及蔗糖3种碳源对材料性能的影响,并分析不同碳源对材料性能影响的原因。结果表明,碳源的选择对产物的结构和电化学性能有很大的影响。以蔗糖为碳源制备的单斜Li3V2(PO4)3正极材料具有粒径小、电荷转移阻抗小等优点,获得了较好的电化学性能,当电压范围为3.0～4.3和3.0～4.8V时,其初始容量分别为127.8和166.2mA·h/g,30次循环后放电比容量分别为124.2和143.3mA·h/g。

基于Li3PO4水热法制备LiFePO4及其改性

以自制Li3PO4为前驱体,在水热条件下与FeSO4.7H2O反应制备得到纯相LiFePO4,并通过碳包覆和Cu2+掺杂对其进行了有效改性,获得了适合高电流密度放电的LiFePO4正极材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行了物相和形貌表征。实验研究了水热反应温度对产物的形貌及其电化学性能的影响,同时探讨了掺杂Cu2+对材料常温和低温电化学性能的影响。结果表明:在200℃、24h水热条件下制得的产物,经碳包覆后的复合材料LiFePO4/C(LFP200/C),以1C(150mA.g-1)电流放电,放电比容量达140.7mAh.g-1;对材料进行Cu2+掺杂得到的Cu-LFP200/C材料的放电比容量及倍率性能得到进一步提高,常温下1C倍率的放电比容量为150.3mAh.g-1,10C倍率的放电比容量为108.7mAh.g-1,在-30℃条件下的放电比容量依然达到97mAh.g-1。

Li3V2PO43的溶胶-凝胶合成及其性能研究

以LiOH·H_2O(LiF、Li_2CO_3、LiCH_3COO·2H_2O)、NH_4VO_3、H_3PO_4和柠檬酸为原料,采用Sol-gel法合成锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3。优化了锂源、溶胶的pH值、预烧条件、煅烧温度等合成条件,并采用XRD、SEM、恒电流充放电及循环伏安试验等方法,研究了所合成的Li_3V_2(PO_4)_3的结构形貌和电化学性能。结果表明,以LiOH·H_2O为锂源,溶胶的pH值等于3,于氩气氢气(体积比9∶1)混合气中300℃预烧4h,并在氩气氢气(体积比9∶1)混合气中600℃煅烧8h合成的Li_3V_2(PO_4)_3正极材料为标准的单斜结构,具有较高的放电比容量和较好的循环稳定性,0.1C和1C倍率下首次放电比容量分别为130mAh·g^-1和129mAh·g^-1;1C倍率下循环40次后,容量仍为127mAh·g^-1,容量保持率为98.4%;随后又进行10C倍率放电,10次循环后容量为105mAh·g^-1,容量保有率达98.1%。循环伏安测试表明,该正极材料具有较好的电化学可逆性。

动力锂离子电池Li3V2(PO4)3正极材料的研究进展

阐述了Li3V2(PO4)3研究的重要意义,综述了动力锂离子电池Li3V2(PO4)3正极材料的研究现状,重点对Li3V2(PO4)3材料的结构特点、电化学性能、充放电机制、合成方法以及掺杂改性进行了总结和探讨。展望了Li3V2(PO4)3材料的发展趋势,并认为采用Li3V2(PO4)3作为正极材料,是今后高性能动力锂离子电池的发展趋势。

喷雾干燥碳热还原法制备Li3V2PO43/C正极材料及其电化学性能

采用喷雾干燥-碳热还原法制备了Li3V2(PO4)3/C正极材料.考察了不同喷雾条件对产物组成及电化学性能的影响.通过XRD、SEM、TEM和电化学性能测试方法等进行了表征.结果表明:通过二次喷雾干燥制备的前驱体,经过750℃热处理12h制得了平均粒径小于0.5μm的Li3V2(PO4)3/C复合材料.在室温下,C/5、1C和5C倍率的放电比容量分别为121.9、114.6和104.6mAh.g-1,50次循环后,容量保持率均接近100%,几乎无衰减,具有优异的循环稳定性和容量保持率.

低温碳热还原法合成Li3V2(PO4)3及其电化学性能

利用V2O5·nH2O湿凝胶,LiOH·H2O、NH4H2PO4和C为原料,通过低温碳热还原法合成了锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3。考察了不同合成温度、时间对产物晶形结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明,当合成温度和时间分别为550℃和12h时,所合成的Li3V2(PO4)3样品属于纯的单斜晶系,且颗粒分布均匀。该样品以0.2C充放电,首次放电容量为130mAh·g-1,循环30次后容量为124mAh·g-1。

表面活性剂对溶胶-凝胶法合成Li3V2(PO4)3的影响

讨论了表面活性剂OP-10对溶胶-凝胶法合成正极材料单斜晶型Li3V2(PO4)3的影响。表面活性剂可降低微粒的表面张力,提高前驱体的Zeta(ζ)电位,防止原生粒子团聚,提高溶胶的稳定性。加入5%OP-10制备的样品以0.2C在3.0～4.3 V循环,首次放电比容量为123.1 mAh/g,第30次循环的容量衰减率为4.5%。

Ag3PO4/TiO2复合催化剂的制备及光催化性能研究

为提高纳米TiO_2的光催化降解性能和稳定性,采用两步水热法制备具有高催化性能的Ag_3PO_4/TiO_2复合催化剂,采用XRD、SEM、EDS、XPS、TEM等仪器对其表面微观形貌和形态大小、表面元素组成、物相结构等进行表征,并研究了TiO_2的比表面积和Ag_3PO_4颗粒尺寸大小对Ag_3PO_4/TiO_2光催化性能的影响。以亚甲基蓝(MB)和苯酚为目标降解物来考察复合光催化剂的光催化性能。结果表明:1 h后Ag_3PO_4、TiO_2、Ag_3PO_4/TiO_2对亚甲基蓝的降解率为25%、42%、92%;复合光催化剂Ag_3PO_4/TiO_2经过5次光催化降解实验后,对亚甲基蓝的降解率仍可达78%。

纳米棒状Ag3PO4/TiO2 异质结复合材料的可见光催化性能

采用水热法制备了一维棒状TiO2纳米材料,再通过原位生长法合成了棒状纳米Ag3PO4/TiO2复合材料,制备了不同摩尔量的纳米棒状Ag3PO4/TiO2异质结复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、漫反射紫外-可见近红外光谱仪(UV-Vis-DRS)和电化学阻抗谱(EIS)对纳米棒状Ag3PO4/TiO2异质结复合材料的晶体结构、形貌、光吸收特性和电子复合情况等进行了表征,并在可见光照射下研究了甲基橙和苯酚的光降解率。结果表明:制备的纳米棒状TiO2具有更大的比表面积,为纳米Ag3PO4的负载提供更多的活性位点,提高了光利用效率;Ag3PO4/TiO2复合材料有异质结的形成,其内建电场可有效提高电子-空穴对的分离效率,进而提高材料的光催化性能和稳定性。

KNO3、KH2PO4在番木瓜育苗中的施用效果探讨

对KNO3和KH2PO4这两种肥料在番木瓜育苗中的施用效果进行了探讨。以春播种苗为材料设计了6个处理。结果表明:各处理效果均好于对照。其中编号为A、B、C、D的处理效果较为明显,以A处理效果最好。进一步统计分析表明,在施肥方式上应以根施为主要施肥方式,且以KNO3根施效果最好;叶面喷施应该作为辅助施肥方式,以使用KH2PO4效果最好。

Ni^2＋离子掺杂Ag3PO4纳米微球的水热合成及其光催化性能

以硝酸银、磷酸氢二钠为主要原料,采用水热法制备了高催化活性Ni^(2+)离子掺杂磷酸银(Ag_3PO_4)光催化剂,通过XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis、DRS和PL等对其进行表征。以亚甲基蓝溶液为模拟废液进行光催化降解实验来评价磷酸银光催化活性,探讨了掺杂不同摩尔质量Ni^(2+)离子对产物催化性能的影响。结果表明,产物为立方晶相磷酸银纳米微球。0.08g试样经过可见光催化降解浓度为8mg/L的亚甲基蓝溶液(200mL),催化降解6min后,掺杂摩尔分数为2%Ni^(2+)的Ag_3PO_4样品降解率为94.52%,3次循环降解后,降解率达仍达到89.76%。

Co掺杂对Na3V2（PO4）2F3材料结构和电化学性能的影响

首次采用溶胶-凝胶法制备Co掺杂Na3V2-xCox(PO4)2F3(x=0.00,0.05,0.1,0.2)钠离子电池正极材料。使用XRD、FE-SEM、恒流充放电和交流阻抗测试分析了Co掺杂对Na3V2(PO4)2F3材料的结构和电化学性能的影响。结果表明,Co^2+取代V^3+可在Na3V2(PO4)2F3晶格内产生V^3+/4+混合电价从而提高Na3V2(PO4)2F3材料的电子电导率,具有更大离子半径的Co^2+替换V^3+可增大Na3V2(PO4)2F3晶胞体积,扩宽钠离子传输通道,从而提高其离子电导率。此外,Co掺杂可有效减小Na3V2(PO4)2F3电极的电荷转移阻抗。电化学测试结果表明,x=0.1时的Na3V1.9Co0.1(PO4)2F3电极展现出了最优异的电化学性能,0.1C时的首次放电比容量为111.3mAh·g^-1,5C时首周可逆容量为91.9mAh·g^-1,循环80次的容量保持率为70%。

C@ZnFe2O4/Ag3PO4复合材料的可见光催化性能研究

以具有碳纤维原始结构的C@ZnFe2O4为前驱体材料,利用沉淀法将其与Ag3PO4进行不同比例复合制得C@ZnFe2O4/Ag3PO4三元复合物.利用XRD、FESEM、XPS、UV-VisDRS、PL等测试手段对合成样品进行表征,并测试了其可见光催化性能.结果表明,C@ZnFe2O4的引入能够显著提高Ag3PO4的光催化性能及稳定性,其中CZ-AP1样品对亚甲基蓝(MB)具有最佳的去除能力,经过4次循环测试后仍能保持85%的去除效率,这主要是由于碳纤维、ZnFe2O4和Ag3PO4三者之间的协同作用,有效增强了Ag3PO4对可见光的吸收及实现了光生电子-空穴对的有效分离.

溶胶-凝胶法合成3LiMnPO4·Li3V2(PO4)3及其电化学性能研究

以柠檬酸为络合剂,聚乙二醇(PEG)为表面活性剂,偏钒酸铵、乙酸锰、磷酸二氢铵、氢氧化锂为原料,采用溶胶-凝胶法合成了xLiMnPO4·y Li3V2(PO4)3锂离子电池复合正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其晶体结构和微观形貌进行表征,结果表明在700℃下烧结15 h合成的3LiMnPO4·Li3V2(PO4)3为结晶良好的两相结构,颗粒粒径相对较小且分布均匀。电化学性能研究表明,3LiMnPO4·Li3V2(PO4)3在室温0.2 C倍率下首次充放电容量分别为148.2 m Ah/g和141.5 m Ah/g,循环50次后放电容量为136.7 m Ah/g。

LiMn2O4与Li1.5Al0.5Ge1.5（PO4）3/Li7La3Zr2O12的复合正极材料制备及性能研究

正极材料在锂离子电池服役过程中的电化学稳定性是目前研究的热点之一,研究锰酸锂复合正极材料,探索改善正极材料电化学稳定性的工艺与方法。采用高温固相法制备LiMn2O4和NISICON结构的Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3、石榴石结构的Li7La3Zr2O12,将LiMn2O4和Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3/Li7La3Zr2O12以9∶1的比例混合制备复合正极材料。利用X射线衍射仪分析其物理性能,组装成扣式电池,通过恒流充放电测试、循环伏安测试、阻抗测试等进行电化学性能分析。结果表明,LiMn2O4/Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3复合正极材料和LiMn2O4/Li7La3Zr2O12复合正极材料依然为尖晶石结构,材料结晶度良好。其中,LiMn2O4/Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3复合正极材料衍射峰相对尖锐,峰强较大。充放电测试表明,LiMn2O4/Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3复合正极材料的放电比容量比LiMn2O4/Li7La3Zr2O12复合正极材料的放电比容量高,化学反应的可逆性更佳。所以,LiMn2O4/Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3复合正极材料的性能优于LiMn2O4/Li7La3Zr2O12复合正极材料。

Eu^3+/Sm^3+共掺K2Gd(WO4)(PO4)荧光粉的发光性能及热稳定性研究

采用高温固相法制备了K_2Gd_(1-x-y)(PO_4)(WO_4):x Sm^(3+),y Eu^(3+)新型红色荧光材料,通过利用X射线衍射谱(XRD)、荧光光谱对其结构及发光性能进行了研究。结果表明,稀土离子S^(3+)的掺入没有改变荧光粉的晶相;样品的激发光谱在394 nm有很强的激发峰,与近紫外LED芯片匹配,且Eu^(3+)的~5D_0→~7F_2电偶极跃迁表现出616 nm有较好的红光发射,Eu^(3+)的最佳掺杂量(摩尔分数)为y=0.3;Sm^(3+)进入晶格后,激发峰明显增强和变宽,表明Sm^(3+)对Eu^(3+)的发光起到敏化作用;K_2Gd_(0.68)(PO_4)(WO_4)∶0.3Eu^(3+),0.02Sm^(3+)样品在150℃时发光强度仍为初始温度的78%,具有良好的热稳定性且色纯度高,是一种潜在的白光LED用荧光粉。

Li3V2(PO4)3/C/CNT复合正极材料的制备及电化学性能

导电碳包覆是提升锂离子电池Li3V2(PO4)3正极材料电化学活性的重要手段之一.以可溶性淀粉和碳纳米管为复合碳源制备Li3V2(PO4)3/C/CNT复合材料,研究碳纳米管的加入对Li3V2(PO4)3电化学性能的影响.结果表明,与以单一可溶性淀粉为碳源制备的Li3V2(PO4)3/C相比,Li3V2(PO4)3/C/CNT具有更高的大电流充放电容量和循环稳定性,这主要归结于碳纳米管与热解导电碳的协同作用,提高了材料的电子导电性,降低了电极界面电荷转移阻抗,从而提升Li3V2(PO4)3的电化学活性.

Cu1-xHxZr2(PO4)3中Cu^2+的EPR谱和局域结构研究

本文采用Cu^2+斜方对称电子顺磁共振(EPR)参量的高阶微扰公式计算了晶体Cu1-xHxZr2(PO4)3中Cu^2+的EPR参量(g因子和超精细结构常数A因子).计算结果表明,晶体Cu1-xHxZr2(PO4)3中[CuO6]10-基团的Cu-O键长分别为R||≈0.241 nm,R⊥≈0.215 nm,平面键角t≈80.1?;由于对称性降低,中心金属离子基态2A1g(θ)和2A1g(ε)有一定程度混合,混合系数a≈0.995.所得EPR谱图的理论计算值与实验数据符合得很好.

一种新型Ag3PO4/Ag/Ag2Mo2O7纳米线光催化剂:三元纳米复合物的光催化活性（英文）

首次利用原位共沉淀技术成功制备Ag3PO4/Ag/Ag2Mo2O7复合光催化剂．所制备Ag3PO4/Ag/Ag2Mo2O7纳米复合物由Ag3PO4和Ag纳米粒子组装在AgzMo2O7纳米线表面．可见光照射下（λ〉420nm），Ag3PO4／Ag／Ag2Mo2O7复合物表现出优异的光催化性能，其光催化活性较Ag3PO4、Ag2Mo2O7及Ag3PO4／Ag2Mo2O7样品有较大提高．结果表明，Ag3PO4／Ag／Ag2Mo2O7光催化性能提高的原因是AgaP04／Ag负载使催化剂比表而积的增加、可见光吸收范围增大，同时由于生成Ag3PO4／Ag／Ag2Mo2O7三元异质结构有效抑制了光生电子空穴对的复合。