水热法合成高功率锂离子二次电池用球形Li4Ti5O12负极材料

以球形TiO2和LiOH溶液为反应物,通过水热法合成了尖晶石型Li4Ti5O12,并使用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、扫描电镜(SEM)和激光粒度分布(PSD)对其结构、形貌和电化学性能进行了表征.结果表明:通过该法得到的产品颗粒大小均匀,粒度分布狭窄,结构与标准Li4Ti5O12谱图一致.实验选定温度下所得的Li4Ti5O12均表现出良好的电化学性能.其中,800°C热处理所得样品的电化学性能最好,室温下,以35mA·g-1的电流密度进行充放电,其可逆容量达到162mAh·g-1,同时这种材料也表现出良好的倍率性能,即使在720mA·g-1的电流密度条件下进行充放电,其可逆容量仍可达到124mAh·g-1.

多孔炭模板法制备Li4Ti5O(12)及其嵌锂行为

采用水合氧化钛溶胶为原料,多孔炭为模板剂,设计制备了一种新型准纳米晶锂钛复合氧化物,并用SEM、XRD、恒流充放电及交流阻抗测试表征了材料的形貌、结构和电化学性能.结果表明,该氧化物晶粒尺寸约200nm,为典型的尖晶石Li4Ti5O12结构.在0.5C(1C=0.2mA·cm-2)电流条件下的首次嵌脱锂效率为99.8%,嵌脱锂电位平坦,可逆容量为117mAh·g-1;当电流从0.5C增至5C时,其可逆嵌锂容量仍在100mAh·g-1以上,容量保持率大于86%,倍率充放电性能优异.交流阻抗测试结果表明,模板剂多孔炭的应用使合成的尖晶石Li4Ti5O12具有更佳的导电性能,且多孔特征明显.

Li4Ti5O12／石墨复合材料的湿法制备与表征

以醋酸锂、钛酸丁酯和石墨为原料，无水乙醇为溶剂，采用湿法制备Li4Ti5O12／石墨复合材料。采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和电化学测试对合成产物进行表征。结果表明：600℃氩气气氛中煅烧6h可制得含碳量5％左右的Li4Ti5O12／石墨复合材料，其可逆容量达到167．1mA·h／g；经80次循环后，0．1C放电时容量保持率为99．0％，2．0C放电时容量保持率达到105．1％。与纯Li4Ti5O12相比，Li4Ti5O12／石墨复合材料具有更好的循环性能和倍率性能，是一种优良的锂离子电池负极材料。

复合熔盐法合成Li4Ti5O(12)及其电化学性能研究

采用LiOH-LiNO3复合熔盐合成锂离子电池负极材料尖晶石结构Li4Ti5O12,应用XRD、SEM、CV以及恒流充放电测试等手段对所合成材料进行了结构表征和性能测试。结果表明,当反应物中n(Li)∶n(Ti)=4时合成的样品为纯的尖晶石相Li4Ti5O12,合成所需时间短、熔盐比例低。以电流密度15mA/g进行恒流充放电测试,其首次放电比容量为164.4mAh/g,电压平台宽,平台电压为1.55V。循环15周后放电比容量为156.7mAh/g,容量保持率为95.3%,循环性能优良。

水热法制备锂离子二次电池用球形Li4Ti5O12负极材料及其电化学性能

以LiOH溶液和不同粒径的自制球形TiO2为反应物,通过水热法快速地合成了尖晶石型结构的球形Li4Ti5O12,并考察了材料合成的水热反应机理和电化学性能。TiO2在100℃、5 mol/L Li OH溶液中经水热反应20 h得到前驱体,再经800℃热处理2 h便可得到粒径大小不同（0.5-1.5μm）且分布均匀的球形尖晶石Li4Ti5O12材料。Li OH在水热反应条件下扩散到球形TiO2内部,得到在分子水平混合均匀的Li-Ti-O中间体,利于高温下生成纯相的尖晶石Li4Ti5O12。所得粒径大小不同的Li4Ti5O12材料均表现出稳定的电化学循环充放电性能,其中,粒径为0.5μm的Li4Ti5O12材料的电化学性能最好：室温下,以0.2 C的倍率进行充放电,其可逆容量达到158 m Ah/g,70周后容量保持率高于99%;同时还表现出优异的高温循环稳定性,55℃下以0.2 C的倍率进行充放电,50次循环后其可逆放电比容量仍能达到125 m Ah/g。

Cr含量对Ti5Mo5V3Al-xCr系合金组织及性能的影响

对Ti5Mo5V3Al-x Cr(x=1.0,3.0,5.0,7.0,9.0)系五种合金分别在β单相区和(α+β)两相区固溶水淬处理后,并在同一温度时效后的力学性能进行了研究。结果显示,合金的时效强度随着Cr含量的增加而逐渐降低。通过扫描电镜SEM及XRD等分析测试手段,详细分析了五种合金在各种热处理状态下的相构成、相含量、尺寸形貌等微观因素与宏观力学性能之间的相关性。结果显示Ti5Mo5V3Al-x Cr系合金的强化机制主要是由于时效过程中析出的αs相造成的。合金强化效应的大小则与αs相析出的数量、尺寸密切相关,而αs相的析出机制主要由Cr元素在合金系中的含量所决定。

Ti5B1和Ti5C1对A356铝合金晶粒细化的研究

采用两种粉状细化剂(Ti5B1和Ti5C1)在不同工艺条件下细化A356铝合金,然后应用金相显微镜和万能试验机等较详细研究了Ti5B1和Ti5C1细化剂在不同含量、保温时间下对A356铝合金细化效果的影响。试验结果表明两种细化剂对A356铝合金均有细化作用,细化失效时间均大于8h。同时通过对比两种铸件的组织和力学性能发现Ti5B1对A356铝合金的细化效果优于Ti5C1。

原位聚合法制备锂离子电池负极材料Li4Ti5O12-PAn及其电化学性质

以醋酸锂和钛酸四丁酯为原料，以乙醇为溶剂，采用溶胶-凝胶法制备Li4Ti5O12；以苯胺、过硫酸铵为原料，以盐酸为溶剂，采用原位聚合法合成Li4Ti5O12-聚苯胺复合材料。采用X射线衍射、红外光谱和电化学测试等对复合材料进行了表征。结果表明，聚苯胺的加入明显提高了Li4Ti5O12的电子导电性能，Li4Ti5O12-PAn复合材料具有比Li4Ti5O12更好的高倍率性能和循环稳定性。0．1C和2．0C放电时Li4Ti5O12-PAn的放电容量分别达到了191．3和148．9mA·h/g，经80次循环后二者平均每次循环容量衰减率分别为0．13％和10.61％。

Li4Ti5O12-C复合材料的制备及性能

以葡萄糖为碳源,以Li_2CO_3、TiO_2为原料,采用原位复合法制得不同碳质量分数的锂离子电池复合负极材料Li_4Ti_5O_（12）-C。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对复合材料的结构及表面形貌进行了表征,采用恒流充放电和电化学阻抗等技术对复合材料进行电化学性能测试。结果表明：Li_4Ti_5O_（12）-C没有杂相,颗粒均匀。其中,碳质量分数为3%的复合材料在0.5 C下的首次放电比容量最高,为185.9 mA·h/g,循环50次后,其放电比容量仍为161.5 mA·h/g,容量保持率为86.9%;在4.0 C下,其首次放电比容量为106.9mA·h/g。与其他样品相比,碳质量分数为3%的复合材料循环伏安氧化还原峰电位相差为278.6 mV,溶液阻抗为6.198？,电荷转移电阻为187.2？,电化学性能最好。

Ti5Al2C3与Ti2AlC、Ti3AlC2结构、弹性和电子性质的第一性原理对比研究

采用第一性原理的方法,研究了Ti5Al2C3在高压下的结构、弹性和电子性质,并与Ti2AlC和Ti3AlC2进行了对比分析。结果表明:三者的晶格常数a值近似相等,而Ti5Al2C3的c值和V值则分别近似等于Ti2AlC和Ti3AlC2的对应值之和;通过晶体结构分析认为Ti2AlC和Ti3AlC2分别由Al-Ti-C-Ti链和Al-Ti-C-Ti-C-Ti链交替排列构成,而Ti5Al2C3的结构主链Al-Ti-C-Ti-Al-Ti-C-Ti-C-Ti刚好是Ti2AlC和Ti3AlC2的主链之和;综合分析认为Ti5Al2C3可由Ti2AlC与Ti3AlC2组合而成。三者的结构参数都随着压力增大而减小,Ti5Al2C3的弹性性质介于Ti2AlC和Ti3AlC2之间,满足Ti3AlC2>Ti5Al2C3>Ti2AlC;通过电子态密度分析认为三者均具有共价键和金属键的共同性质。

非对称电化学电容器用新型Li4Ti5O12的制备与研究

采用新的溶胶凝胶工艺,即在溶胶中加入活性炭与柠檬酸、聚乙烯醇和聚乙二醇等添加剂,制得具有尖晶石结构的新型准纳米晶Li4Ti5O12。测试表明,加入活性炭和聚乙二醇制备出的材料性能最优异,首次嵌脱锂效率可达99.2%,20mA/g电流条件下的可逆嵌锂容量为122.1mAh/g,嵌脱锂平台非常稳定。将其制成嵌锂电极后与活性炭电极构成新型的Li4Ti5O12/AC非对称电化学电容器。电化学测试表明,在20mA/g电流条件下,其Li4Ti5O12电极比电容量为103.5mAh/g,充放电效率达96%,充放电曲线的对称性、线性保持较好,电容器内阻小,大电流充放电性能突出。

锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的制备及电化学性能

采用嵌段聚合物型表面活性剂P123作为结构导向剂,利用溶胶-凝胶方法制备出纳米TiO2作为合成Li4Ti5O12锂离子电池负极材料的原料之一。然后采用湿法球磨辅助的固相反应合成方法,以丙酮作为球磨介质,制备出Li4Ti5O12锂离子电池负极材料,并对所制备的Li4Ti5O12电极材料进行扫描电镜SEM、透射电镜TEM、粉末X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)以及循环性能测试。电化学性能测试表明所制备出的锂离子电池负极材料Li4Ti5O12具有较高的放电比容量和优异的循环性能。在电流密度为16mA/g时首次放电比容量为155mAh/g,首次库仑效率为98.3%。300次循环结束时放电比容量仍可达150.8mAh/g,约为首次放电比容量的97.3%,300次循环容量仅衰减了2.7%。

高温固相法合成Li4Ti5O12及其电化学性能研究

以锐钛矿TiO_2和Li_2CO_3为原料,无水乙醇作为分散剂,采用高温固相法合成锂离子电池负极材料钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒流充放电和电化学阻抗等方法对不同条件合成的材料结构、形貌及电化学性能进行表征。结果表明:最佳条件为煅烧温度750℃,煅烧时间16 h,可以制备出性能良好的纯相Li_4Ti_5O_(12)材料。在电压区间1~2.5 V范围内进行充放电,在0.5 C下,首次放电比容量为153.44 mAh/g,循环50次后,容量保持率为95.43%。在5 C大倍率下,放电比容量仍保持在108.64 mAh/g,材料表现出良好的循环性能和倍率性能。

Li4Ti5O12-聚苯胺复合材料的制备与电化学性能

以醋酸锂和钛酸四丁酯为原料，以乙醇为溶剂，采用溶胶．凝胶法制备Li4Ti5O12；以苯胺、过硫酸铵为原料，以盐酸为溶剂，采用原位聚合法合成Li4Ti5O12-聚苯胺复合材料。采用x射线衍射、红外光谱和电化学测试等对复合材料进行了表征。结果表明，聚苯胺的加入明显提高了Li4Ti5O12的电子导电性能，Li4rri5O12-PAn复合材料具有比Li4Ti5O12更好的高倍率性能和循环稳定性。0.1C和2.0C放电时Li4Ti5O12-PAn的放电容量达到了191．3和148．9mAh．g^-1，经80次循环后二者平均每次循环容量衰减率分别为0．13％和0．61％。

掺杂和碳包覆对锂离子电池负极材料Li4Ti5O12性能的影响

采用固相法首次合成了碳包覆的掺杂不同金属离子的锂离子电池负极材料Li3.9M0.1Ti5O12/C(M=Mn、Cu、Mg),对材料进行了循环伏安测试及恒电流充放电测试。结果表明:金属掺杂未改变材料的晶体尖晶石结构,由于金属离子对Li4Ti5O12的晶胞内部的掺杂和C对其外部的包覆,使复合材料的锂离子扩散速率、大电流循环稳定性和可逆容量都明显提高。在1C充放电循环时,Li3.9Mn0.1Ti5O12/C、Li3.9Cu0.1Ti5O12/C、Li3.9Mg0.1Ti5O12/C首次放电容量分别达到156.6,162.4和169.8 mAh/g;50次循环后,容量分别保持在155.4,159.6和169.7 mAh/g,展示了优良的电化学特性。

Li4Ti5O12合成及电化学性质研究

报道一种合成Li4Ti5O12的新颖方法。XRD结果表明该方法合成的Li4Ti5O12化合物为尖晶石结构。用扫描透射显微镜对该化合物的粒径和形貌进行了分析．并对Li4Ti5O12的电化学性能进行测试。结果表明，通过该法合成的尖晶石材料在3．2-0．8V电压范围，采用一定电流密度下进行充放电，具有较高的放电容量（235mAh／g）和较好的循环性能。该法合成的具有良好电化学性能的Li4Ti5O12,使得其成为很有潜力的锂离子电池负极材料。

Ti5Al5V5Mo3Cr深长型腔零件加工工艺

新型Ti5Al5V5Mo3Cr是一种近β相的钛合金,以其优越的性能正被大量应用到航空零件中,但其难加工性也给加工行业带来新的挑战。本文结合航空深长型腔零件研究了加工工艺,探讨了装夹中产生的问题,提出了专用夹具的设计方法;分析了刀具、走刀路线和切削参数对零件精度和质量的影响,提出了加工的最佳实施方案,给出了相应的数据,在实践中得到了验证。

Cr含量对Ti5Mo5V3Al-Cr系合金等温相变动力学和TTT图的影响

采用原位热膨胀法,结合XRD分析研究不同Cr元素含量(1.0%,3.0%,5.0%,7.0%和9.0%,质量分数)的Ti5Mo5V3Al-Cr系合金在420,520,620℃时效过程中的相变化量与时间的关系。根据Johnson-Mehl-Avrami方程,拟合得到Ti5Mo5V3Al-Cr系合金的相关动力学参数,建立该系合金的动力学方程。通过实验结果和理论计算结果,绘制Ti5Mo5V3Al-Cr系合金的时间-温度-转变(TTT)对比曲线。结果表明:动力学方程计算结果与实验结果具有良好的一致性;1Cr和3Cr合金在实验温度范围内均具有较快的相变速率;5Cr和7Cr合金的等温相变对温度敏感,"鼻温区"在550℃左右;9Cr合金则在实验温度范围内均具有较慢的相变速率,无明显"鼻温区"。

Li4Ti5O12／C复合负极材料的一步固相合成及不同碳源的影响

采用固相合成的方法，以Li2CO3，TiO2为原料，分别以葡萄糖、柠檬酸、聚丙烯及三者的混合物作为碳源一步烧结合成了亚微米级的Li4Ti5O12／c复合负极材料,XRD结果显示其具有理想的尖晶石结构。研究结果表明，以葡萄糖作为碳源制备的Li4Ti5O12／c材料的性能最佳，其碳含量最高，为2．07％，0.5c和1c倍率下的放电容量分别达到了220和191mAh／g。

两种砂轮磨削Ti5Al4V钛合金的表面质量比较

分别用SiC、CBN两种砂轮对Ti5Al4V钛合金进行了干磨削试验,研究了在0.01,0.03,0.05mm三种磨削深度下钛合金的表面硬度、表面粗糙度和表面形貌。结果表明:随着磨削深度的增加,经SiC砂轮磨削后,Ti5Al4V钛合金表面形貌逐渐恶化,出现了磨削烧伤和磨削裂纹,次表层的硬度下降,出现了软化层;在相同的磨削深度下,CBN砂轮磨削的Ti5Al4V钛合金表面质量优于SiC砂轮磨削的,主要原因是CBN砂轮磨削时产生的磨削力小和磨削热较少。