基于水溶性煤沥青的MnO@C复合材料的制备及储锂性能研究

目的制备出具有高容量、良好的倍率性能和循环稳定性的MnO@C复合电极材料。方法使用水溶性煤沥青及KMnO4为原料,通过水热法制备出Mn3O4@C前驱体。然后经过高温碳热还原制备MnO@C复合电极材料。通过SEM、XPS、XRD和Raman等分析技术对MnO@C复合材料的形貌、表面、结构等进行表征,并使用循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗等电化学分析技术对其电化学性能进行了评价。结果TEM和SEM结果表明,制备的水溶性煤沥青表面丰富的含氧官能团与MnSO4溶液中的Mn2+之间有较强的相互作用,提供成核位点,进而促进了后续MnO@C材料中纳米颗粒的形成和均匀生长。这些纳米粒子的形成又起到了提升MnO@C电化学性能的作用。XRD、Raman和XPS结果表明,Mn3O4@C前驱体经过高温碳热还原反应生成MnO@C后,在MnO表面和包覆的碳材料之间生成了大量的Mn—O—C键。电化学结果表明,MnO@C电极在0.1 A/g电流密度下循环100圈后具有606.47 mAh/g较高的储锂容量,即使是在0.5 A/g大电流密度下循环400圈后仍具有293.83 m Ah/g的储锂容量。同时,电化学测试也表明,MnO@C复合材料具有非常好的倍率性能。结论使用鞍钢产的煤沥青根据混酸法制备了水溶性煤沥青。通过使用水溶性煤沥青和KMnO4成功地制备了Mn3O4@C前驱体。以Mn3O4@C前驱为原料,通过高温碳热还原法制备了MnO@C复合材料。在MnO表面包覆碳层不仅提供活性位点而且起到限制在充放电过程中MnO体积膨胀的作用。特别值得注意的是,Mn—O—C键构筑了MnO和碳层之间的快速导电通道,提升了电极反应动力学。

锂离子电池正极材料LiMn_2O_4的合成及其电化学性能研究

以Ｌｉ２ＣＯ３为Ｌｉ源，化学ＭｎＯ２（ＣＭＤ）和电化学ＭｎＯ２（ＥＭＤ）为Ｍｎ源，以乙醇水混合物为分散介质，采用固相反应法合成了可充电锂离子电池正极材料ＬｉＭｎ２Ｏ４尖晶石，并采用ＸＲＤ，ＢＥＴ，ＴＥＭ和电化学测试对材料进行了表征．结果表明，７５０℃制备的样品呈良好的尖晶石结构，比表面积分别为４．８ｍ２／ｇ和 ２．８ｍ２／ｇ，产物的分布均匀，平均粒径为 ２００ｎｍ．在０．４ｍＡ／ｃｍ２（０．２～０．５Ｃ）和３．０～４．３５Ｖ条件下恒流充放电，其首次放电容量大于１１０ｍＡｈ／ｇ，效率大于９０％，并具有较好的循环和可逆性。考察了反应温度对材料比表面积的影响。

锂离子电池正极材料层状Li-Ni-Co-Mn-O的研究

综述了近年来锂离子电池层状Li-Ni-Co-Mn-O正极材料的研究进展,重点介绍了其合成方法、电化学性能以及掺杂、包覆改性等方面的研究结果。其中,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料已成功实现商业化,凭借优异的性价比,该材料将取代LiCoO2。

Cu-Mn-O制备条件对其催化燃烧甲苯性能的影响

以甲苯催化燃烧为模型反应,考察了Cu-Mn-O催化剂共沉淀制备方法中沉淀剂、滴加方式和焙烧温度对其催化活性的影响。结果表明,以Na2CO3为沉淀剂、反滴(金属离子溶液滴加到碱液)、500℃焙烧所制得的催化剂具有较高的活性,其甲苯完全燃烧(甲苯转化率98%以上)温度为220℃。多晶粉末衍射(XRD)和比表面积(BET)表征发现,在Cu1.5Mn1.5O4晶相中掺杂少量的CuO晶相可以有效地提高催化剂活性,催化剂的比表面积(BET)越大,活性越高。

锂离子电池正极材料Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的研究进展

综述了锂离子电池正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2的研究现状。对该材料结构、合成方法、电化学性能及热力学稳定性的研究进展作了较为详细的介绍,并对它的发展进行了展望。

Ce-Mn-O纳米粉体的性能及VOCs净化催化剂涂层效应研究

合成了Ce-Mn-O系列纳米粉体,并采用XRD、TEM和TPR等方法对合成的Ce-Mn-O纳米粉体的微观结构和还原性能进行了研究。考察了该纳米粉体用于蜂窝陶瓷催化剂涂层后对催化消除挥发性有机物(Volatileorganiccompounds,VOCs)反应性能的影响。结果显示,Mn的引入对提高CeO2的还原性能有利。在0.1%PdO/Al2O3/菁青石蜂窝催化剂上采用该Ce-Mn-O纳米粉体涂层后,对甲苯,丙酮,乙酸乙酯的T98温度(VOCs催化燃烧反应的转化率达到98%时的温度)分别为200℃,220℃和220℃,显著地提高了原有催化剂的活性。同时,采用纳米粉体改性后的催化剂可大大降低贵金属含量,在Pd含量0.01%￣0.05%范围内也可保持较高的催化氧化VOCs的能力。

醋酸盐-葡萄糖体系溶液燃烧合成尖晶石型LiMn_2O_4研究

以醋酸锂和醋酸锰为原料，葡萄糖为燃料，研究和分析了在550℃溶液燃烧合成尖晶石型LiMn2O4物质的过程、葡萄糖用量对合成LiMn2O4物质的影响，并从热力学的角度探讨了其过程。实验结果表明，仅有醋酸锂和醋酸锰的溶液燃烧合成反应为无焰燃烧，加入燃料后为有焰燃烧；在醋酸盐体系中加入葡萄糖为燃料，燃烧产物LiMn2O4的结晶程度随葡萄糖量增多而逐渐提高，但燃料太多，会使LiMn2O4发生部分热分解。当x（Li）：x（Mn）：x（glucose）=1：2：x，x=1.0-2.0时溶液燃烧合成可得到纯相LiMn2O4物质，x≥3.0得到主晶相为LiMn2O4的产物，x=4.0产物主晶相为贫锂尖晶石Li1-xMn2O4。

Ce-Ni-Mn-O复合氧化物催化剂催化燃烧苯的性能研究

以堇青石蜂窝陶瓷为载体,以Ce(NO3)2、Ni(NO3)2和Mn(NO3)2为原料,采用柠檬酸浸渍法制备了负载型Ce-Ni-Mn-O复合氧化物催化剂,考察了Ce、Ni与Mn摩尔比、焙烧温度和焙烧时间对催化燃烧苯的性能影响,并采用比表面积分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征。实验结果表明,在系列催化剂中,n(Ce)/n(Ni)/n(Mn)=1∶0.5∶0.5,经500℃焙烧7h的催化剂表现出最佳的催化燃烧苯的活性,在300℃及体积空速为15000h-1条件下,即可促使浓度为4.8g/m3的苯催化转化率达到91.8%。

锂离子电池正极材料Li-Ni-Co-Mn-O化合物研究

3G时代的数码产品和电动汽车要求锂离子电池具有高比容量、高循环性能、低成本和环保的特点,Li-Ni-Co-Mn-O化合物就是在这种趋势下开发出来潜在替代LiCoO2的锂离子电池正极材料,且近年来成为研究热点。综述了Li-Ni-Co-Mn-O化合物作为锂离子电池正极材料的研究,同时以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2为例介绍该系列化合物的结构研究情况。重点阐述了Li-Ni-Co-Mn-O化合物的合成方法、Li:M(eMe=Ni+Co+Mn)对其性能的影响、Me在该化合物中的作用,最后介绍了Li-Ni-Co-Mn-O化合物的表面处理与掺杂研究进展情况和应用前景。

浅析共沉淀法合成锂电池层状Li-Ni-Co-Mn-O正极材料

锂电池层状Li-Ni-Co-Mn-O正极材料凭借其低成本、高容量的优势,已实现产业化并开始取代传统正极材料LiCoO2。合成该材料的方法很多,共沉淀法因经济性与稳定性受到人们亲睐。本文定性地分析了共沉淀法合成Li-Ni-Co-Mn-O涉及的颗粒过程及热力学过程,详细探讨了共沉淀的工艺参数,如陈化时间、反应温度、pH值等对产物结构、性能的影响规律。根据分析与统计结果,明确了部分工艺参数的取值范围,提出了"有效加料速度"的概念,并引出完整描述加料过程所需要的全部变量,指出合成择优取向的一次颗粒、探索利于共沉淀的流体环境是下一步的研究方向。

锂离子电池正极材料LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2

镍钴锰三元材料作为锂二次电池正极材料是目前国内外研究热点。综述了三元材料近几年国内外的研究状况,重点介绍了LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2材料的结构与电化学性能的内在联系,探讨了不同制备方法及不同元素的掺杂改性对材料的影响,讨论了LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2正极材料的应用前景。

Cu－Ag－Mn－Ce－O／γ－Al_2O_3催化剂对CH_3OH及CO深度氧化时各元素的相互作用

Ｃｕ－Ａｇ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂对ＣＨ_３ＯＨ及ＣＯ深度氧化时各元素的相互作用王金安，许勇，汪仁（华东理工大学工业催化研究所，上海２００２３７）关键词Ｃｕ－Ａｇ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂，深度氧化，甲醇，一氧化碳，相互?..

Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))_(1-2x)Mg_xAl_xO_2的合成与电化学性能

采用溶胶-凝胶法在900!于空气中煅烧合成了层状复合掺杂型正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2(x=0,0.01,0.02,0.05)。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等研究了掺杂元素对Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2的结构和电化学性能的影响。结果表明,适量Mg、Al掺入Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2后降低了材料的阳离子混排程度,且晶胞参数随着掺杂量的增加而增加。合成材料颗粒分布比较均匀,平均粒径约为0.5mm。在充放电倍率为0.1C和电压范围为3.0"4.3V的条件下,与未掺杂样品相比,Mg-Al复合掺杂的样品具有更好的电化学性能和容量保持率。当x#0.02时,复合掺杂样品的首次放电容量和库仑效率分别为153mAh/g和93.0%,20个循环后容量保持率达93.4%。因此Mg-Al复合掺杂锂离子电池正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2是很有前景的。

Li_3PO_4掺杂的Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2锂离子电池正极材料的流变相法合成及电化学性能表征

采用氢氧化物共沉淀法制备了锂离子电池正极材料前驱体（Ni0.5Co0.2Mn0.3）（OH）2，并用流变相反应法合成了Li3PO4掺杂的Li（Ni0.5Co0.2Mn0.3）O2锂离子电池正极材料。运用X射线粉末衍射和恒电流充放电对产物进行了结构和电化学性能的表征，结果表明Li3PO4掺杂的Li（Ni0.5Co0.2Mn0.3）O2具有标准的层状α-NaFeO2结构，样品为1μm左右的片状一次颗粒聚集而成的类球形二次颗粒。掺杂1%（质量分数）Li3PO4的 Li（Ni0.5Co0.2Mn0.3）O2锂离子电池在0.1C的倍率下首次放电比容量达到188.6 mA·h·g-1（2.2～4.6 Vvs Li＋/Li），30次循环后容量保持率为92.9%。循环伏安、交流阻抗测试表明Li3PO4的掺杂可减少充放电过程中电解液和电极之间的电荷传递电阻和锂离子扩散电阻，减小极化作用，从而提升了Li（Ni0.5Co0.2Mn0.3）O2材料的电化学性能。

锂离子电池正极材料Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2的Ag表面修饰

采用银镜反应法对Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2材料进行了Ag表面修饰。表面元素分布测试表明,Ag均匀分布在Li-(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2颗粒表面。未经表面修饰的材料在C/5、C/2和1C倍率下放电容量分别为168、160、146mAh/g,经过Ag表面修饰的材料在C/5、C/2和1C倍率下放电容量分别为159、149、140mAh/g,容量有所下降。但经过Ag表面修饰后的材料50次循环容量保持率从91.2%提高到97.8%。充电后对材料的DSC测试表明,Ag表面修饰还可以改善材料的安全性能。

锂离子电池正极材料Li(Ni,Co,Mn)O_2的研究进展

Li(Ni,Co,Mn)O2作为锂离子电池正极材料成为目前国内外研究热点。综述了Li(Ni,Co,Mn)O2正极材料的结构特点,以及近几年国内的研究现状,包括材料的制备与合成方法和表面修饰与掺杂改性。并展望了Li(Ni,Co,Mn)O2正极材料的应用前景。

钙钛矿氧化物La_(0.65)(Ca,Ba)_(0.35)Mn_(1-x)Fe_xO_y的磁电阻效应

本工作制备了La065(Ca,Ba)035Mn1-xFexOy(x=0～02)氧化物系列样品。发现在常温附近,含Ba样品的磁阻变化率远比相应含Ca样品的高。在x=0时,样品电阻随温度的变化曲线存在金属—半导体转换峰,随着Fe对Mn的部分替代,该转换峰向低温区移动,当替代量x达到一定程度时,在实验温区观察不到金属—半导体转换峰。磁阻效应在高铁含量时只能在低温观察到。Fe替代Mn对大磁阻效应的影响,可能主要因为:随着Mn3+被Fe3+所替代,样品La065(Ca,Ba)035Mn1-xFexOy中的铁磁相互作用受到抑制,反铁磁相互作用得到加强。

锂离子电池正极材料Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2电极过程动力学研究

采用共沉淀法制备锂离子电池正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2,通过循环伏安法和电化学交流阻抗分析,探讨了锂离子在LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2中嵌入和脱出的机制。循环伏安测试结果表明,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料结构中不存在John-teller效应,从而抑制了电极材料和电解液之间的副反应。电化学交流阻抗测试结果表明,随着电压的升高Rct(电荷转移电阻)值逐渐减小,而随着循环次数的增加Rct值逐渐增大。

多晶La_(0.49)Sr_(0.51)(Mn_(1-x)Nb_x)O_3的电输运特性研究

测量了B位掺杂的钙钛矿结构锰氧化物La0 49Sr0 51(Mn1-xNbx)O3(x=0,0 05,0 15和0 25)的电阻率和磁化强度的温度特性.实验结果表明,当Nb5+部分替代B位的Mn4+离子时,电阻率-温度特性由原来单一的半导体型转变成了高温时的半导体(绝缘体)型和低温时的类金属型.随Nb掺杂量增大,电阻率迅速升高3～5个数量级,半导体(绝缘体)-类金属转变温度降低.在掺杂Nb的样品中,只观察到顺磁-铁磁转变,而未观察到铁磁-反铁磁转变.上述实验结果的一种可能解释是掺杂改变了磁有序时电子自旋的排列和空间取向,从而改变载流子被自旋热涨落的散射作用和载流子转移的随机性.

层状Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))O_2正极材料的合成与电化学性能研究

采用共沉淀-喷雾造粒法制备前驱体,于750℃在空气中煅烧20h合成出层状Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2正极材料,并用XRD,SEM,粒度分析和电性能测试考察了所得材料结构、形貌及电化学性能.本层状Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2正极材料具有α-NaFeO2结构,六方晶系,R3m空间群,其晶胞参数为a=0.2865nm,c=1.4238nm.当材料分别在2.8～4.2,2.8～4.5V间进行充放电时,其首次放电容量分别为173.5和185.4mAh?g-1,首次充放电效率分别为90%和83.8%,40次循环后容量保持率分别为96%和84%.