冷冻干燥辅助溶胶凝胶法合成Li1.2Ni0.2Mn0.6O2正极材料及电化学性能改善研究

采用冷冻干燥辅助溶胶凝胶法合成富锂锰基Li1.2 Ni0.2Mn0.6O2正极材料,并将其结构、形貌以及电化学性能与传统溶胶凝胶法合成的材料进行比较.X射线衍射(XRD)结果表明,通过冷冻干燥辅助溶胶凝胶法合成的Li1.2Ni0.2Mn0.6O2粉末阳离子混排程度更低,冷冻干燥工艺的参与可以改善晶体结构.扫描电镜(SEM)照片分析表明,与溶胶凝胶样品相比较,冷冻干燥辅助溶胶凝胶法合成样品的颗粒团聚程度较低.电化学性能测试结果表明,冷冻干燥辅助溶胶凝胶法合成的材料具有更好的倍率性能和循环性能.除此之外,电化学交流阻抗测试(EIS)结果表明,冷冻干燥辅助溶胶凝胶法合成的Li1.2Ni0.2Mn0.6O2电荷转移电阻低于溶胶凝胶法制备的材料,增强了反应动力学.     

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。     

锂离子电池锡氧化物基负极材料的湿化学合成与电化学性质

采用新兴的湿化学方法合成了锡氧化物基粉末材料。用X-射线衍射、扫描电镜和电化学方法对材料的微观结构、形貌和电化学性能进行了详细的研究。结果表明，经400 ℃热处理4 h的锡氧化物基材料的颗粒大小均匀，平均粒径约为200 nm。这种材料的可逆充电容量超过570 mAh·g^-1，30次循环后平均每次循环的容量衰减只有0.15%。良好的电化学性能表明锡氧化物基材料有望作为新一代锂离子电池的负极材料。     

SnO_2@PW_(12)的制备及对废水中亚甲基蓝的降解

采用简单浸渍法制备了SnO2@PW12催化材料,通过XRD和TEM对其结构进行了表征,研究了该催化材料对有机染料亚甲基蓝降解的催化活性。讨论了催化剂投加量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、酸度等对催化降解效果的影响。结果表明,当溶液酸度为pH=4,催化剂用量为50mg/L,浓度为5mg/L亚甲基蓝溶液在30W的紫外灯下照射40min脱色率可达89.72%。SnO2@PW12光催化降解亚甲基蓝为一级动力学反应。     

大孔吸附树脂对湖南黑茶茶多酚的吸附热力学和动力学研究

以湖南黑茶为原料,采用超声法提取湖南黑茶中茶多酚,后通过静态吸附和解吸实验,对5种大孔吸附树脂进行筛选,研究大孔吸附树脂对湖南黑茶茶多酚的吸附热力学和动力学。结果表明,大孔吸附树脂D-101对湖南黑茶茶多酚有较大的吸附量、较强的解吸能力。大孔吸附树脂D-101对黑茶茶多酚的吸附符合Freundlich等温吸附方程;且ΔH0、ΔG0、ΔS0,表明黑茶茶多酚在大孔吸附树脂D-101上的吸附属于可自发进行的物理吸附,吸附过程为放热、熵减过程。吸附动力学研究结果表明,准二级动力学方程的计算值与实验值吻合较好,适合描述大孔吸附树脂D-101对黑茶茶多酚的吸附过程。     

新型锂离子电池正极材料LiVOPO4的制备与表征

Novel lithium-ion battery cathode material LiVOPO₄ was synthesized by sol-gel method using lithium hydroxide, ammonium metavanadate, phosphoric acid and citric acid as raw materials. The microstructure, surface morphology and electrochemical properties were characterized by various electrochemical methods in combination with thermogravimertric (TG) analysis and differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD), infrared (IR) spectroscopy, scanning electron microscope (SEM). Results show that the sample obtained by calcinating at 650 ℃ for 6 h is made up of uniform particles with size of 2～3 μm. The first discharge, charge capacity and columbic efficiency of LiVOPO₄ is 137.1 mAh·g^-1, 146.1 mAh·g^-1 and 93.8%, respectively. After 80 cycles the discharge capacity is kept at 130.4 mAh·g^-1, which is 95.1% of the first discharge capacity, and the capacity loss per cycle was only 0.061%, suggesting the LiVOPO₄ derived by this method is a promising cathode material for lithium ion batteries.     

纳米SnO的溶胶-凝胶法制备与电化学性能

以氯化亚锡、草酸和无水乙醇为原料，采用溶胶-凝胶法制备了纳米SnO粉末，并用热重-差热分析、X-射线衍射分析、透射电镜和扫描电镜等多种电化学方法对其进行了表征。结果表明，采用溶胶-凝胶法可以制备出粒度分布较集中，平均粒径在20 nm左右的纳米SnO粉末。该纳米SnO的可逆容量达到607 mAh·g^-1，经80次循环后平均每次循环的容量损失只有0.056%，说明纳米SnO是一种优秀的高容量锂离子电池负极材料。     

新型锂离子电池CaSnO_3负极材料的湿化学制备与电化学性能

采用湿化学方法合成了具有钙钛矿结构的CaSnO3,将其作为锂离子电池的负极活性物质,研究了其电化学性能。结果表明,湿化学方法制备的锡酸钙,粒度分布集中、平均粒径在500nm左右,在0￣1.0V之间以0.1C倍率充放电时,其可逆容量达到469mAh·g-1,而且循环性能良好。经80次循环后的容量衰减率只有0.57%。从首次放电容量和可逆容量来看,锡酸钙的储锂机制与锡基氧化物材料相似,即:首先是结构的还原并形成金属锡;然后金属锡与锂发生可逆的合金化与去合金化过程。锡酸钙的可逆容量、循环性能都比文献报道的块状锡氧化物或者是无定型锡基复合氧化物好,这说明钙钛矿结构和钙离子的存在可能对改善锡基负极材料的性能是有益的。     

新型锂离子电池CaSnO3负极材料的湿化学制备与电化学性能

采用湿化学方法合成了具有钙钛矿结构的CaSnO₃，将其作为锂离子电池的负极活性物质，研究了其电化学性能。结果表明，湿化学方法制备的锡酸钙，粒度分布集中、平均粒径在500 nm左右，在0～1.0 V之间以0.1 C倍率充放电时，其可逆容量达到469 mAh·g^-1，而且循环性能良好。经80次循环后的容量衰减率只有0.57%。从首次放电容量和可逆容量来看，锡酸钙的储锂机制与锡基氧化物材料相似，即:首先是结构的还原并形成金属锡；然后金属锡与锂发生可逆的合金化与去合金化过程。锡酸钙的可逆容量、循环性能都比文献报道的块状锡氧化物或者是无定型锡基复合氧化物好，这说明钙钛矿结构和钙离子的存在可能对改善锡基负极材料的性能是有益的。     

锂离子电池用SnO2-聚苯胺复合负极材料的制备与表征

以苯胺、过硫酸铵和SnO₂为原料通过微乳液聚合法合成了SnO₂-聚苯胺的复合材料，并通过X-射线衍射、红外吸收光谱、扫描电镜和电化学测试等手段对所得复合材料进行了表征与分析。结果表明，复合材料中的聚苯胺是无定形的，聚苯胺在反应过程中沉积在SnO₂颗粒上形成SnO₂被聚苯胺包裹的复合材料。电化学测试说明，该复合材料的首次容量达到657.6 mAh·g^-1，经过80次循环后每次循环的容量衰减率仅为0.092%。