制备工艺对Mn-Fe/ZSM-5催化剂在NH3-SCR催化还原反应中催化性能的影响

分别采用共沉淀法和浸渍法、不同铁前驱物以及不同焙烧温度等研究了制备工艺对Mn-Fe/ZSM-5催化剂的结构、化学组分及NH3-SCR活性的影响。结果显示,当采用Fe(NO3)3作为Fe前驱物,并用共沉淀法制备、300°C焙烧条件下得到的MFZ-CP-N-300样品低温活性最优,在120°C时,其NO的转化率达到96.7%,120-300°C范围内NO转化率始终保持在95%以上。同时利用XRD、NH3-TPD、XPS、SEM、TEM、氮吸附等手段对催化剂结构、晶相、酸位、锰铁氧化物的化学形态及表面的形貌特征进行表征分析。结果表明锰铁氧化物分别以MnO2-Mn2O3和Fe2O3的形式高度分散于催化剂表面,特别是当Mn4+/Mn3+比例为1.254时,有较强的表面中强酸和较多的酸位数,从而增加了NH3的吸附能力,提高NO的转化率。     

火试金-原子吸收光谱法测定锡阳极泥中金、银含量

锡阳极泥是锡冶炼过程中的一种中间产物,其中含有大量的金、银等贵金属。准确测定锡阳极泥中金、银含量有很重要的现实意义。采用火试金法能实现锡阳极泥中金、银含量的连续测定,方法准确度高,精密度好,金、银回收率在97.46%~101.66%,能很好地满足锡阳极泥中高品位金、银的测定。     

定量的复合金属锂作为三维泡沫锂电极用于锂电池的研究

金属锂作为电池的负极材料具有极高的比容量和极低的氧化还原电位,能够显著提升电池的能量密度。然而,金属锂负极在实际应用中所面临的主要问题是锂枝晶、界面副反应和电极体积变化大的难题。在本文中,我们提出了一种通过将定量的金属锂与三维骨架进行复合形成三维泡沫锂负极的策略,并利用三维泡沫锂来抑制锂枝晶的生长和缓解电极的体积变化。因此,三维泡沫锂电极有利于金属锂负极的高效利用,并能借助其与平面锂箔相比更高的比表面积和更多的反应位点来提升电池的倍率性能。因此,通过采用三维泡沫锂,对称电池的循环寿命和倍率性能都得到了有效的提升。EIS数据结果表明,三维泡沫锂能够减小对称电池的电荷转移阻抗。而且,将三维泡沫锂作为负极组装的LTO全电池,与锂箔作为负极相比,循环1000周平均放电比容量从65 mAh·g^-1提升至121 mAh·g^-1。     

水热法制备锂电池Si@C负极材料的工艺优化研究

水热法是广泛应用于锂离子电池Si@C电极材料的一种制备方法,其反应条件是影响产物最终形貌和性能的重要因素, 采取最佳的反应工艺可以大大提升材料的电化学性能。本研究中, 使用葡萄糖作为碳源, 光伏切割废料硅为硅源, 探究了水热法制备核壳结构Si@C电极材料的最优工艺, 分别研究了温度、 原料浓度、 反应时间和原料比例对产物的形貌、 性能的影响以及相互之间的关系, 并得到最佳反应条件。在该条件下(葡萄糖浓度为0.5 mol·L^-1, 硅与葡萄糖重量比为0.3:1, 反应温度190 ^oC, 反应时间9 h), 得到了包覆完整、 粒径适中的Si@C电极材料(CS190-3), 对以该样品为负极的扣式半电池进行电化学测试, 在655 mA·g^-1的电流密度下, 其首圈放电比容量为3369.5 mAh·g^-1, 经过500次循环剩余容量为1405.0 mAh·g^-1。倍率测试中, 在6550 mA·g^-1的电流密度下,其剩余容量为937.1 mAh·g^-1,当电流密度恢复至655 mA·g^-1时,电池放电比容量仍可恢复至1683.0 mAh·g^-1。     

热熔灌输法制备三维骨架支撑金属锂复合负极

金属锂因具有极高的理论比容量(3860 mAh/g)和最低的电化学势(相对于标准氢电极为-3.04 V),被认为是下一代高比能锂离子电池的首选负极材料。然而,金属锂负极在电池循环过程中发生的刺状枝晶生长和体积变化等问题严重阻碍了其产业化应用进程。近年来研究表明,通过在金属锂中引入具有三维(3D)结构的宿主骨架,不但能有效抑制锂枝晶的生长,而且可以缓解金属锂负极的体积变化,从而提高金属锂电池的循环性能与安全性。因此,设计3D骨架/金属锂复合负极被认为是一种能有效解决金属锂问题的新兴策略。本文综述了热熔灌输法制备3D骨架/金属锂复合负极的研究进展。首先讨论了当前基于3D骨架的预存金属锂技术,然后着重分析了热熔灌输策略中3D骨架锂润湿性的影响因素,以及不同3D骨架修饰特征和改性方法。最后对3D骨架/金属锂复合负极和热熔灌输策略现存问题进行了总结并提出未来的发展方向。     

Booting the electrochemical properties of Fe-based anode by the formation multiphasic nanocomposite for lithium-ion batteries

Fe-based compounds with good environmental friendliness and high reversible capacity have attracted considerable attention as anode for lithium-ion batteries.But,similar to other transition metal oxides(TMOs),it is also affected by large volume changes and inferior kinetics during redox reactions,resulting in the destruction of the crystal structure and poor electrochemical performance.Here,Fe_3O_4/C nanospheres anchored on the two-dimensional graphene oxide as precursors are phosphated and sintered to build the multiphasic nanocomposite.XRD results confirmed the multiphasic nanocomposite composed of Fe_2O_3,Fe_3O_4 and Fe_3PO_7,which will facilitate the Li~+ diffusion.And the carbonaceous matrix will buffer the volume changes and enhance electron conduction.Consequently,the multiphasic Febased anode delivers a large specific capacity of 1086 mAh/g with a high initial Coulombic efficiency of 87% at 0.1 C.It also has excellent cycling stability and rate property,maintaining a capacity retention of～87% after 300 cycles and a high reversible capacity of 632 mAh/g at 10 C.The proposed multiphasic structure offers a new insight into improving the electrochemical properties of TMO-based anodes for advanced alkali-ion batteries.     

Recent Progress and Perspectives of Sodium Metal Anodes for Rechargeable Batteries

Sodium metal anodes have attracted significant attention due to their high specific capacity,low redox potential and abundant resources.However,the dendrites and unstable solid electrolyte interphase(SEI)of sodium anodes restrict the development of sodium metal batteries.This review includes the recent progress on the Na anode protection in sodium metal batteries.The strategies are summarized as modified three-dimensional current collectors,artificial solid electrolyte interphases,and electrolyte modifications.Conclusions and perspectives are envisaged for the further understanding and development of Na metal anodes.     

Improved Initial Charging Capacity of Na-poor Na0.44MnO2 via Chemical Presodiation Strategy for Low-cost Sodium-ion Batteries

Sodium-ion batteries(SIBs)are promising for grid-scale energy storage applications due to the natural abundance and low cost of sodium.Among various Na insertion cathode materials,Na0.44MnO2 has attracted the most attention because of its cost effectiveness and structural stability.However,the low initial charge capacity for Na-poor Na0.44MnO2 hinders its practical applications.Herein,we developed a facile chemical presodiated method using sodiated biphenly to transform Na-poor Na0.44MnO2 into Na-rich Na0.66MnO2.After presodiation,the initial charge capacity of Na0.44MnO2 is greatly enhanced from 56.5 mA·h/g to 115.7 mA·h/g at 0.1 C(1 C=121 mA/g)and the excellent cycling stability(the capacity retention of 94.1%over 200 cycles at 2 C)is achieved.This presodiation strategy would open a new avenue for promoting the practical applications of Na-poor cathode materials in sodium-ion batteries.     

中性或弱酸性体系下锌基水系电池负极材料研究进展

锌具有原料丰富、质量轻便、金属导电性与延展性好以及理论比容量高等优势,可以作为绿色可充电电池的理想电极材料。其中,以中性或弱酸性水溶液为电解质、锌为负极的锌基水系电池具有安全性高、电池材料廉价无毒、制备工艺简单、环境友好等特点,在储能和动力电池领域具有极高的应用价值和发展前景。但电池充放电过程中伴随的锌枝晶、析氢、腐蚀、钝化等问题限制了其实际应用。本文综述了锌基水系电池负极存在的问题及当前的解决策略,并对其负极研究发展方向进行了展望。