富锂正极材料0.5Li_2MnO_3·0.5LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的微波合成及电化学性能研究

采用共沉淀制备前驱体,微波高温固相烧结制备富锂正极材料0.5Li2Mn O3·0.5Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2.通过X射线衍射(XRD)、电镜扫描SEM、循环伏安(CV)、充放电性能等材料结构的表征和电化学性能测试,研究了不同烧结时间(微波3 min、5 min、7 min、15 min)对材料结构电化学性能的影响.发现较佳的合成条件所合成的富锂正极材料0.5Li2Mn O3·0.5 Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2结构是α-Na Fe O2型,为二维层状结构.在2.0~4.8 V的截止电压范围、17 m Ah·g-1的电流密度,首次放电容量为284.6 m Ah·g-1,20个循环容量的保有率为75.6%.通过微波高温烧结合成正极材料,研究了制备工艺对材料结构和电化学性能的影响,并探讨了该体系的应用前景.     

以PVDF为碳源的Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_2/C的电化学性能研究

以PVDF为碳源,采用溶胶凝胶法制备Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2/C正极复合材料.利用X-射线衍射(XRD)、同步热分析、扫描电子显微镜(SEM)表征合成材料的结构,利用充放电测试、循环伏安及交流阻抗测试系统地研究了碳包覆对材料电化学性能的影响.研究表明,合成的材料具有a-Na Fe O2层状结构且碳均匀包覆在Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2颗粒表面.相比于Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2,Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2/C表现出更好的倍率性能和循环稳定性.电化学性能测试表明,碳表面修饰层增强了活性材料颗粒之间的电导性能,有效缓解电解液中HF对活性材料的腐蚀,降低电荷跃迁电阻(Rct),从而有效提高了材料的电化学性能.     

纳米锰酸锂的制备及在水系锂离子电池中的电化学性能研究

通过球磨结合高温固相法成功制备了锰酸锂纳米粉体.X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)测试表明,尖晶石结构的锰酸锂纳米颗粒大小为50～100nm,粒径分布均匀.制备的纳米锰酸锂作为水系锂离子电池正极材料时呈现出了优异的电化学性能.在0.1C电流密度下的首周可逆放电比容量可以达到122.5mAh g-1,首周库伦效率可达90.4％.1.0C充放电循环测试100周后,纳米锰酸锂材料的放电容量仍然维持在93.1mAh g-1.     

微波辅助ZnS@m-TiO2组装体的制备及其发光性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作结构导向剂,钛酸四丁酯为钛源,采用软模板法水热制备介孔TiO_2(m-TiO_2)主体基质.在浸渍处理的基础上,利用微波辅助水热法快速合成ZnS@m-TiO_2主客体组装体.使用XRD,FTIR,UV-Vis-DRS和SEM等对组装体进行物相、孔结构等方面的表征.制备的组装体具有较好的亚微米粒度分布,孔径分布均匀,ZnS主要组装在m-TiO_2的孔道结构中.组装体在605 nm处具有显著发光性能,其发光机制主要表现为缺陷发光,可以归属于S空位缺陷和在临近m-TiO_2表面层ZnS(O_2~-)的辐射跃迁形式复合导致的.     

立方块状氧化铜的水热法制备及表征

以氯化铜(CuCl2.2H2O)和尿素为原料,用水热法合成CuO微纳米结构材料,并对制备的微纳米CuO的结构及形貌进行了X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(IR)分析,对产物进行表征及分析,并探讨了纳米结构CuO的生长机制.结果表明:通过简单改变反应溶剂,成功实现了CuO微纳米形貌的调控.当反应溶剂为水体系时,产物尺寸为40 nm且比较均匀,得到的产物为单斜晶相的纳米CuO,具有工业化生产潜力.     

微波法合成纳米FeVO4及其光催化性能

通过微波法合成纳米FeVO4光催化剂,用XRD、SEM、UV-Vis DRS对其进行表征,探究不同Fe:V摩尔比、不同微波反应时间及Cu2+掺杂对产物的形貌、结晶度、粒径以及带隙的影响.结果表明,当Fe:V=1、微波反应6 min时,制备条件较优,获得了粒度比较均匀、尺寸较小、形貌比较规则的FeVO4晶体,且结晶度较高、带隙较窄.选取优化条件下制备的FeVO4与FeVO4:Cu2+,在可见光下进行甲基橙降解试验.在初始甲基橙浓度为10 mg/L、反应160 min时,FeVO4:Cu2+对甲基橙的降解率达到76.4%.     

锂离子电池5V正极材料LiCoPO4/C的合成与性能

采用高温固相法合成锂离子电池用LiCoPO4/C复合正极材料.通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的微观结构和表面形貌进行分析.电化学测试结果表明,在0.1 C倍率下,LiCoPO4/C首次放电容量达到75 mAh·g-1,50次循环容量保持92%.     

TiO_2薄膜的微波合成及其防雾性能研究

以钛酸四正丁酯、无水乙醇为原料,微波加热法制备Ti O2溶胶,采用浸渍提拉法,在普通玻璃上镀膜,对其防雾性能进行测试.结果表明:微波场作用使反应体系均匀迅速地升温,加快了反应速度,大大提高了实验效率.与常规水热合成相比,微波合成在较短的时间内形成了Ti O2溶胶,且防雾效果良好.     

氧化锡纳米线在场致发射显示器中的应用研究

采用改进的热蒸发法制备了大量的一维氧化锡纳米线,利用丝网印刷工艺将制备的氧化锡纳米线印刷在玻璃基板银电极上作为场发射阴极材料,研究了阴极的场致发射特性,实现了原型显示器件的均匀点亮,实验结果表明,该方法制备的氧化锡纳米线作为阴极材料具有低的阈值电场(6.67 V/μm)、高的发射电流密度(205μA/cm2)和好的场发射稳定性(发射电流涨落幅度在10%以内).     

纳米尺寸锂离子电池正极材料LiFePO4/C合成与电性能研究

本文采用流变相法合成纳米尺寸锂离子电池正极材料LiFePO4/C,并用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(SEM),热分析(TG-DSC)以及恒流充放电测试等方法进行结构和电化学性能表征。结果表明此方法合成的LiFePO4/C复合材料的粒径为50nm,表层的碳膜厚度为1～2nm,具有较好的振实密度,在充放电循环过程中有稳定的充放电平台和较高的循环稳定性以及良好的高倍率性能。     

锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的合成

以共沉淀氢氧化物Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2和LiOH·H2O为原料,采用流变相反应法(简称RPR法)在950℃煅烧15 h合成了锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2.用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学工作站、充放电仪等设备测试了材料的结构和电化学性能,XRD表明,合成的材料具有良好的α-NaFeO2层状结构.     

激光烧结快速合成Al2（WO4）3材料

采用激光烧结快速合成方法合成了形貌良好的Al2(WO4)3材料。扫描电镜(SEM)发现合成物样品表面组织呈树枝状,具有定向生长的趋势。能量散射光谱(EDS)分析显示合成物内部成分分布均匀。X射线衍射(XRD)分析证实合成物主要是Al2(WO4)3材料。拉曼光谱分析说明在合适激光工艺参数下可避免原料挥发,使原料完全参与反应。     

高比表面硫酸沉淀法纳米白炭黑的制备及表征

利用沉淀法白炭黑生产工艺,以泡花碱、硫酸为原料,通过添加分散剂和优化生产工艺技术,制备了高比表面纳米级沉淀白炭黑产品,并采用FT-IR、XRD、SEM、TG-DTA及N2吸附-脱附等测试技术对白炭黑产品结构和性能进行了表征。结果表明：制备的白炭黑属于以水合氧化硅形成的无定形态的微孔材料,BET比表面积为402.40m2/g,粒子分散均匀无团聚现象,粒径在80～100nm范围,孔形规整、孔径尺寸均匀、孔径分布区域为0.54～0.56nm。     

泡沫体系分散聚合法合成多孔CMC-g-PAA高吸水性材料

用泡沫体系分散聚合法将丙烯酸(AA)接枝在羧甲基纤维素(CMC)上制备高吸水性材料.研究了发泡剂、引发剂、交联剂、CMC等因素对材料吸水倍率的影响,并用傅立叶变换红外光谱(FTIR)及扫描电子显微镜(SEM)对材料的结构进行了表征.结果表明在优化合成条件下制备的CMC-g-PAA高吸水性材料吸蒸馏水能力达1247 g·g-1,吸0.9%生理盐水能力达102 g·g-1,SEM显示此方法合成的材料具有多孔结构.     

新型AlTiBRE中间合金细化剂的微观组织特征分析

用OM、XRD、SEM、EDAX等对经不同制备工艺获得的AlTiB和新型AlTiBRE中间合金细化剂进行了微观组织的观察分析比较.结果表明:Al5TiBRE中间合金中细化相主要为TiAl3和TiB2,还存在着不稳定的(AlTiRE)相;Al5TiBRE中间合金中细化相质点的分布形态优于Al3TiBRE中间合金;氟盐法所制备的Al5TiBRE中间合金中细化相的分布更为均匀弥散与细小,优于纯Ti粉颗粒法制备的Al5TiBRE中间合金的组织.     

不同原料对锂离子电池正极材料LiCoO_2的结构和性能的影响

在空气气氛下,采用高温固相法,用不同的锂源(Li2CO3、LiOH.H2O)和钴源(自制的-βCo(OH)2、CoOOH)分别合成了LiCoO2样品,通过XRD和电化学性能测试等方法,研究了不同原料对锂离子电池正极材料LiCoO2的结构和电化学性能的影响.结果表明:以LiOH.H2O为锂源,CoOOH为钴源,制备出的锂离子电池正极材料LiCoO2,其结构和电化学性能均较好.     

锂离子电池SiO/C复合负极材料的制备及性能研究

以正硅酸乙酯和蔗糖为原料,采用液相法制备了SiO/C复合负极材料。通过XRD、SEM以及恒流充放电测试等方法研究了煅烧温度、溶液pH值对SiO/C材料的相组成、颗粒形貌及电化学性能的影响。结果表明,煅烧温度为800℃、pH=6时制备的SiO/C负极材料具有高的可逆比容量(～500mAh/g)及优良的循环性能。这主要是由于煅烧温度为800℃时材料中无定形碳的碳化程度较高,pH=6时可形成较小的SiO核心颗粒。     

3DC-Ni3Si2O5(OH)4制备及其电化学性能研究

目的:合成3D C-Ni3Si2O5(OH)4电极材料,并对此合成材料的物理性质进行探究,通过电化学测试从中选出电化学性能最优的合成方法.方法:以煅烧天然芦苇叶得到的碳源(C-SiO2)结合Ni(CH3COO)2·4H2O,形成层状硅酸镍C-Ni3Si2O5(OH)4纳米颗粒作为电极材料,需要将其按照不同比例进行混合,将其编号为C-NiSi-1-5,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱和电化学测试等方法研究复此合材料的结构、形貌及超级电容性能.结果:测试结果表明,与C-SiO2结合并原位生成的层状硅酸镍具有较高的比表面积、多孔结构和出色的电化学性能.结论:编号为C-NiSi-3的电极材料在0.5 A/g电流密度下比电容为74.7 F/g,C-NiSi-3在10000次循环后具有97％ 的出色电容保持率.     

CaSnO3的软化学制备与表征

采用软化学法制备了前驱体CaSn(OH)6,经不同温度下热处理得到了锡酸钙粉末,并用TG-DTG、XRDI、R、SEM等对其进行了表征。结果表明,用该法合成的锡酸钙具有正交晶格结构,粒度分布均匀,该方法具有操作简单、环境友好等优点。     

以油菜花粉为模板合成钴蓝的性能研究

以油菜花粉为模板,采用共沉淀法制备形成氢氧化物/花粉前驱体;经过高温煅烧去除生物模板,通过不同沉淀剂,合成具有生物模板形貌结构的钴蓝样品。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、白度色度仪、紫外可见光光谱分析（UV）和激光粒度仪对钴蓝样品进行表征。结果表明：以氨水为沉淀剂共沉淀时,氢氧化物前驱体能均匀依附生物模板长大,制备的钴蓝粉体保持花粉结构,粒度分布均匀,中位粒径为30.2μm,450-490nm波段的蓝光区反射率提高,明亮度提高。