THE ELECTROCHEMICAL BEHAVIOUR OF THE NEW VANADIUM BRONZE (Li_3V_5O_(15)) CATHODE IN SECONDARY LITHIUM BATTERY

A new kind of vanadium bronze with rich lithium (Li_5V_5O_(15))was prepared from Li_2CO_3 and V_2O_5 at 680℃ for 24 hrs. The charge and discharge curves of bronze electrode were determined in organic electrolyte. One mole of this material could be incorporated up to 4 mole lithium at 0.2mA/cm~2 and 1.0V cut-off voltage, corresponding capacity about 340Ah/kg. Compared with the cell of Li/Li_(1+x)V_3O_5 the cell of Li/new bronze had higher capacity, smoother discberge curve, but lower plateau voltage (about 1.8V). The cycling behaviour of this material was good. The electrode insertion reaction was controlled by the lithium diffusion process in the bronze. This new bronze could be used for low voltage rechargeable lithium battery.     

富锂锰基材料xLi_2MnO_3·(1-x)LiMn_(1/3)Ni_(1/3)Co_(1/3)O_2(x=0.3,0.5,0.7)的电化学和同步辐射研究

采用共沉淀的方法,以过渡金属硫酸盐为起始物质制备了一系列不同组成的富锂锰基正极材料xLi_2MnO_3·(1-x)LiMn_(1/3)Ni_(1/3)Co_(1/3)O_2(x=0.3,0.5,0.7),通过XRD、Rietveld精修等物理手段比较了不同组成材料的结构特征.通过对比不同比例材料的首周库仑效率、放电可逆容量、循环性能、电压降现象及不同温度下各比例富锂材料的倍率表现等电化学性能,确定0.5Li_2MnO_3·0.5LiMn_(1/3)Ni_(1/3)Co_(1/3)O_2为该系列材料的最优比例.然后采用原位X射线吸收谱技术,对富锂材料在首周活化过程中的机理进行了研究.同步辐射结果表明,在首周充电过程中,镍和钴的价态分别从+2、+3价氧化到+4价,而对于锰来讲,虽然在富锂锰基材料活化的过程中其周围的局域电子结构发生了一定的变化,但是其化合价始终维持在+4价没有发生变化.     

锂 - 氧化铜电池及其反应机理

本文研究了Li/CuO电池和Li/CuO电池的一般放电行为,着重探讨了它们的反应机理。X射线衍射分析、ESR分析、XPS分析和循环伏安试验等结果表明,电池反应的实质是锂在正极内进行电化学嵌入反应,并在一定嵌入度后因Cu—O键断裂而析出金属铜。其化学反应式可表达为: xLi+CuO(Cu_2O)→Li_xCuO(Li_xCu_2O)(a) x_1Li+Li_xCuO(Li_xCu_2O)→ Li_(x+x_1)Cu_(1-y)O(Li_(x+x_1)CU_(2-y)O)+yCu (b) 用电化学暂态方法测得嵌入锂离子在正极内部的化学扩散系数约为2×10~(-12)cm~2·s~(-1)(室温),该值与在Li_xWO_3和Li_xTiO_2中的相近,与实际电池的放电速率是一致的。     

STUDIES OF MULTICOMPONENT COMPLEX OXIDE CATALYSTS FOR THE OXIDATIVE COVPLING OF METHANE V.CATALYSTS LiLa_(1-x)Ti_xO_(2+λ)(x=0.0～1.0)

The composition and structure of trinary mixed oxidesLita_(1-x)Ti_xO_2as well as catalytic behavior in the methane oxidative coupling(MOC) have been studied by means of XRD,IR,SEM,XPS and so on.Itwas found that in the series of oxides LiLa_(1-x)Ti_xO_2, as the x value changed,thephases of La_2O_3,LaTi_(1-y)Li_yO_(3-λ),Li_2TiO_3,La_(0.66)TiO_(2.993) and Li_(1.33)Ti(1.66)O_4 wereformed.Among them the complex oxide LaTi_(1-y)Li_yO_(3-λ) was the active phasefor methane oxidative coupling,resulted from the formation of active site Li~+-O~--Ti~(3+) in this phase,and La_(0.66)-TiO_(2.993) and Li_2TiO_3 were active for deep oxi-dation,while Li_(1.33)Ti_(l.66)O_4 was not active for both methane oxidative couplingand deep oxidation.     

溶胶-凝胶法合成Li_(1-x)Na_xMn_2O_4及其作为水系锂离子电池正极材料的电化学性能

用溶胶凝胶法合成了Na+离子掺杂的Li_(1-x)Na_xMn_2O_4(x=0,0.01,0.03,0.05)。X射线衍射图表明Na+取代Li+进入Li_(1-x)Na_xMn_2O_4晶格中,扫描电镜图看出产物是粒径为100~300 nm的颗粒。恒流充放电测试结果表明,Li_(0.97)Na_(0.03)Mn_2O_4在2C倍率下循环100圈后放电容量保持率比未掺杂的LiMn_2O_4从51.2%提升到84.1%。循环伏安测试表明Na+离子掺杂降低了材料极化且增大了锂离子扩散系数。10C倍率下Li0.97Na0.03Mn2O4仍有79.0 m Ah·g-1的放电容量,高于未掺杂样品的52.1 m Ah·g~(-1)。Na+离子掺杂可以稳定材料结构并提高锂离子扩散系数,从而提高LiMn_2O_4的电化学性能,是一种可行的改性方法。     

Li3V2-xMgx(PO4)3/C正极材料的制备及电化学性能研究

通过溶胶-凝胶法制备出Mg~(2+)掺杂Li_3V_(2-x)Mg_x(PO_4)_3/C(x=0,0.01,0.05,0.09)正极材料。采用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对材料的结构和形貌进行了表征和分析,通过恒流测试、循环伏安和交流阻抗测试对样品的电化学性能进行了表征,结果表明适量的掺杂能够显著提高材料的电化学性能。当倍率为0.2 C,充放电电压为2-4.3 V,材料Li_3V_(1.95)Mg_(0.05)(PO_4)_3/C表现出最优的电化学性能,首次放电容量达到162.1 mAh·g~(-1)。经过不同倍率的充放电循环后,其初始容量保持率可达98.5%,表现出优异的电化学稳定性。     

Co_(3)V_(2)O_(8)修饰玻碳电极对对硝基苯酚的电化学检测北大核心CSCD

本实验采用水热法合成了Co_(3)V_(2)O_(8)纳米粒子,并将其滴涂至玻碳电极(GCE)上形成Co_(3)V_(2)O_(8)修饰电极,通过循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)测试了修饰电极的电化学性能,并用于检测水中的对硝基苯酚。研究了Co_(3)V_(2)O_(8)的修饰量、电解质缓冲溶液的pH值和扫描速率对修饰电极的电催化性能的影响。研究结果表明,在优化的实验条件下,经Co_(3)V_(2)O_(8)修饰过的电极对对硝基苯酚表现出优异的检测性能,其线性范围和检出限分别为0.33~3000μmol·L^(-1)和0.08μmol·L^(-1)。该修饰电极具有良好的选择性、重复性与稳定性,应用于实际水样目标物的检测,回收率在95.7%~102.7%之间。     

核壳结构的Co_3O_4@δ-MnO_2/Pt作为锂氧电池高效催化正极（英文）

通过简易、可控的水热方法在泡沫镍基体上直接生长了核壳结构的阵列型Co_3O_4@δ-MnO_2/Pt正极。阵列电极有利于电极的润湿、氧气的传输和Li_2O_2的负载。Co_3O_4@δ-MnO_2/Pt正极对氧还原和氧析出反应具有高的催化性能,可促使Li_2O_2依附Co_3O_4@δ-MnO_2/Pt阵列生长,从而保持阵列结构。该生长行为有利于Li_2O_2在充电时分解。以Co_3O_4@δ-MnO_2/Pt为催化正极的锂氧电池显示出高的容量(在电流密度100 mA·g~(-1)时容量为2 480 m Ah·g~(-1)),以及长的循环寿命(容量限定在500 mAh·g~(-1)时,在200mA·g~(-1)电流密度下,可循环65次),该性能超过了使用Co_3O_4或Co_3O_4@δ-MnO_2催化剂的电池。     

Li_4Ti_5O_(12)/(Ag+C)极材料的固相合成及电化学性能

以Li_2CO_3,TiO_2为原料,葡萄糖为碳源,采用固相煅烧工艺合成了亚微米级的Li_4Ti_5O_(12)/C复合负极材料.并将之与AgNO_3复合,采用固相方法制备出了Ag表面修饰的Li_4Ti_5O_(12)(AG+C)复合材料.采用XRD、SEM和TEM测试方法对材料的微结构进行了表征.结果表明,C的存在对Ag单质在Li_4Ti_5O_(12)/C颗粒表面的大量形成起到了积极的促进作用.从而很大程度地提高了Li_4Ti_5O_(12)/C的电导率,因此有效地改善了其电化学性能.在1C倍率下,Li_4Ti_5O_(12)/(Ag+C)复合材料的首次放电容量达到了164 mAh·g(-1).     

甲烷氧化偶联Ti-La-Li系混合氧化物催化剂

研究了Ti-La-Li三元氧化物的组成、结构及其对甲烷氧化偶联反应的催化性能；用XRD、IR、XPS和SEM等方法对催化剂进行表征，结果表明：在LiTi_xLa_(1-x)O_2系列催化剂中，随x值的不同，可生成LaTi_(1－y)Li_yO_(3-λ)、Li_2TiO_3、La_(0.66)TiO_(2.993)、La_2O_3和Li_(1.33)Ti_(1.66)O_4几种物相，其中，钙钛矿到三元复合氧化物LaTi_(1-y)Li_yO_(3-λ)是甲烷氧化偶联反应的主要活性相，活性位Li~＋-O~－-Ti~(3＋)的形成是活性提高的主要原因．Li_2TiO_3和La_(0.66)TiO_(2.993)是深度氧化活性相，而Li_(1.33)Ti_(1.66)O_4既无偶联活性，也无深度氧化活性．     

烯丙基锂四氢呋喃配合物的合成

在四氢呋喃存在下,将丙烯和丁基锂直接反应合成了未见文献报道的烯丙基锂四氢呋喃配合物。对产物组成进行了鉴定,并用红外光谱讨论了烯丙基的结构。对反应条件进行了较为详细的研究。     

CATALYTIC OXYDEHYDROGENATION OF ISOBUTANE OVER LITHIUM-BASED OXIDES

研究了一些锂基氧化物对异丁烷的催化氧化脱氢作用，其中Ｌｉ２ＳｎＯ３显示出优良的催化性质，Ｌｉ２ＭｎＯ３，ＬｉＦｅ５Ｏ８和ＬｉＡｌ５Ｏ８对异丁烯的选择性较差，而Ｌｉ２ＣｅＯ３，ＬｉＦｅＯ２和ＬｉＺｎＯ２在反应条件下不稳定。系列ＬｉＳｎＯ催化剂的ＣＯ２ＴＰＤ分析表明，当ＳｎＯ２转化为Ｌｉ２ＳｎＯ３时，在表面形成了碱中心，它有利于异丁烯从催化剂表面脱附。Ｏ２ＴＰＤ和Ｈ２ＴＰＤ结果表明，此时吸附的氧物种数量降低，异丁烯的深度氧化受到抑制。Ｌｉ２ＳｎＯ３中晶格氧物种的活性对异丁烷催化氧化脱氢可能是适宜的，但不利于深度氧化。     

新型大分子锂盐——超支化聚缩水甘油硫酸锂的合成及其溶液性质的研究

用阳离子聚合法制备了超支化聚缩水甘油 ,13 C NMR分析表明它的支化度在 0 5左右 .将超支化聚缩水甘油上的羟基硫酸化 ,再用碳酸锂中和得到了超支化的大分子锂盐 ,元素分析表明羟基的取代度大于 0 6 .用FTIR和热分析对超支化聚缩水甘油及其硫酸锂盐进行了表征 .粘度和电导率的测量结果表明超支化聚缩水甘油硫酸锂的非水溶液在低浓度下粘度低、电导率高 ,适合于作为锂离子电池的电解质 ,具有很好的潜在应用价值     

炭材料作为贮锂负极的研究

近两年来,有报道采用炭负极与正极嵌入化合物组成的锂离子电池。这类电源的特点是正负极均采用嵌入化合物,电池充放电过程分别为锂离子在两极间嵌入脱出,以贮存释放电量。由于锂离子电池没有金属锂,电池的循环性能和安全性能大为改善。 适合于作锂离子电池负极的炭材料应具有贮锂容量大,可逆性好及自放电低等特点。由于炭的结构和性质随原料来源及制备方法不同,表现在嵌锂行为上差别显著。在比较多种国产     

SINGLE-ION CONDUCTIVITY IN POLY (LITHIUM PROPIONATE METHYL SILOXANE)

Poly(lithium propionate methyl siloxane )as a single-ion carrier source was synthesized. The crosslinked film showed lower lithium ionic conductivity at room temperature (about 10~(-10) S/cm). However,the lithium ionic conductivity was obviously increased by blending with high polar polymers such as polyethylene oxide, poly (methylsiloxane - co- ethylene oxide) and poly (methylsiloxane- g- ethylene oxide). In the blend system a high conductivity of 10~(-7)-10~(-5) Scm~(-1) at room temperature was obtained and the single-ion conductivity was deeply influenced by the content of the poly (lithium propionate methyl siioxane). The dc ionic conductivity of the flexible crosslinked films is more stable over time.     

冠醚PVC膜锂离子选择电极的研究

以冠醚为中性载体的PVC膜锂电极的研究,近年来十分活跃,所用的冠醚有16-冠、14-冠-4、12-冠-4等,但这些电极受一价离子的干扰严重,线性范围在10°～10~3M LiCl之间,Kimura等和黄枢等分别以长链烷基取代14-冠-4和苯并12-冠为活性物质研制的锂电极,抗一价离子的干扰性能有较大提高。为了探讨冠醚结构对电极能的影响,我们合成了七个新型冠醚Ⅰ—Ⅶ,并以它们为中性载体,研制了PVC膜锂离子择电极。     

LiCaBO3的合成和LiBO2-CaO二元体系相图

某些无水硼酸盐具有熔点高、耐潮解、损伤阈值高、光学透过波段好等优点,在材料科学领域中一直受到人们的注视。陈创天等首次得到新型紫外倍频材料—低温相偏硼酸钡。之后,又合成了具有倍频效应的晶体材料α-LiCdBO_3。     

锂离子电池新型树脂碳电极材料的研究

测试分析了碳化处理条件对糠醇树脂碳化产物组成,结构和电化学性能的影响,结果表明：620℃碳化处理的样品出现了明显尖锐的（100）晶面特征衍射峰。同时还发现了（110）和（006）晶面特征衍射峰,表现糠醇树脂是一种较易石墨化的树脂材料,碳化样品比表面积均随着处理温度升高而下降。处理气氛对碳化产物比表面积的影响表现得更为强烈。700℃惰性气氛中碳化处理的样品与还原性气氛中处理的样品相比,比表面积降低了约61．5％,实验结果还发现620℃－1300℃范围内处理的糠醇树脂碳化样品组装的锂离电池都表现出了相对较高的充放电容量,其中700℃碳化处理的样品组装的锂离子电池充放电容量最高,实验结果还表明树脂碳化产物的比表面积是影响电池充放电性能的重要因素,碳化产物的比表面积越大,电池的充放电容量就越高。