Mn、Ti掺杂对NaxCoO2体系超导电性和电荷有序化影响

本文研究了Mn、Ti掺杂对Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O超导电性和 Na0.5Co1-xMxO2材料电荷有序现象的影响.我们成功合成了Na0.7Co1-xMxO2(M= Mn和Ti,0≤x≤0.1)系列样品,并采用不同强度氧化剂氧化脱钠,分别获得Na0.5Co1-xMxO2和水合物Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O (0≤x≤0.1, M= Mn和Ti).X射线衍射分析表明所有样品都是比较好的单相,它们的晶格常数随着Ti和Mn的含量发生系列变化.物性检测显示Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O的超导电性随着Mn和Ti掺杂量的增加明显减弱,在Mn掺杂为x=0.02 或Ti掺杂为x=0.01时其超导电性消失;磁性检测发现随着掺杂量的增加,Na0.5Co1-xMxO2电荷有序态被逐渐破坏,其中掺Mn比掺Ti对电荷有序化行为的影响更为明显.     

利用过硫酸钠化学抽取制备脱锂态电极材料

介绍了一种通过常规化学反应制备锂离子电池脱锂态电极材料的方法。首先将氧化剂Na₂S₂O₈与锂离子电池电极材料混合于去离子水中,对混合液进行振荡和搅拌,使脱锂反应充分进行,获得不溶于水的脱锂态电极材料和溶于水的其他生成物,然后将溶于水的生成物过滤掉,最后对不溶于水的脱锂态电极材料进行反复清洗并干燥,便获得所需材料。此方法操作简便,容易控制,计算锂含量方便准确,并且可以得到足够量和纯净的脱锂态电极材料,克服了充放电法制备和采用其他氧化剂进行化学     

硅镍纳米颗粒的氢电弧等离子体制备及电化学性能研究

采用氢电弧等离子体方法成功地合成了硅镍合金纳米颗粒， 分别用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)的方法对其形貌、晶体结构和元素化学成分进行了表征，结果显示得到的纳米颗粒由Si和Si₂Ni两相组成。电化学测量的结果表明，在锂嵌入硅镍纳米颗粒的过程中，硅充当活性中心，形成了非晶态的Li_xSi合金，并且在以后的循环中一直保持非晶状态，而其中的Si₂Ni作为惰性成分，不与Li反应，而是充当缓冲基体及导电剂的作用。硅镍合金纳米颗粒的可逆容量达1 304 mAh·g^-1，并且循环性能明显优于纯硅材料。硅镍合金纳米颗粒与石墨组成的复合材料，不但具有较高的可逆比容量，而且有较好的循环稳定性，20次循环后比容量仍为518 mAh·g^-1，容量保持率为86％,是有希望的锂离子电池负极材料。     

Sn-Sb合金的氢电弧等离子体法制备及其电化学性能

采用氢电弧等离子体方法成功地合成了锡锑合金纳米颗粒, 通过TEM、XRD、恒电流充放电测试等手段研究了其形态、结构及电化学行为. 结果表明: 锡锑合金纳米颗粒为球形形貌, 颗粒平均直径为138 nm, 由Sn和SnSb两相组成；经电化学性能测试, 该锡锑纳米颗粒首次嵌锂容量高达930 mAh•g−1, 可逆容量为701 mAh•g−1, 20次循环后容量仍为566 mAh•g−1, 容量保持率为81％. 用氢电弧等离子体方法制备的Sn-Sb合金纳米材料是有希望的锂离子电池负极材料.     

电极材料 LiCoO2晶体结构高分辨像模拟

本文用高分辨计算机像模拟(EMS)绘制晶体结构的方法,以锂离子电极材料 LixCoO2 为例,在 LiCoO2[001]和[100]晶向上计算绘制了一系列高分辨模拟像,并对照解释 Li0.70CoO2 高分辨实验像,研究结果表明通过 EMS,有利于在增加对复杂晶体结构的直观认识的基础上指导实验,达到提高材料性能的目的.     

自制双喷电解减薄装置的设计使用

为克服现有的透射电镜试样双喷电解减薄仪的缺点,自制了双喷电解减薄装置。该系列装置完令透明,安装有放大镜,可以完全看清电解液的双喷状况,观察试样表面侵蚀减薄的全过程,随时洲整,从而得到大而多的薄区;双喷部件由玻璃制成,耐腐蚀性好;冰水混合物作冷却剂,准备方便而且长时川温度恒定对制得的多种材料的试样经过透射电镜实验,效果良好。     

复合镀膜在陶瓷颗粒透射电镜分析中的应用

本文介绍了一种对陶瓷颗粒进行透射电镜分析的样品制备方法。采用复合电沉积方法,将陶瓷颗粒均匀分散包埋在金属铜镀层中,得到复合镀层薄膜,再通过电解双喷将薄膜减薄,获得透射电镜样品,从而可以对陶瓷颗粒进行透射电镜观察分析,讨论了获得此种复合镀层薄膜所需的电流密度、镀液pH值、搅拌措施和电镀时间。透射电镜观察分析的结果显示此方法效果良好。     

不同温度下合成的LiCoO2的晶体结构

研究了用Li₂CO₃和Co₃O₄固相合成锂离子电池正极材料钴酸锂(LiCoO₂)过程中，LiCoO₂的晶体结构随合成温度的变化。利用X射线衍射、扫描和透射电子显微技术等各种分析测试方法，对750～900 ℃范围内合成的LiCoO₂的形貌、晶体结构以及电化学性能进行了表征。实验证实，随着合成温度的增加，合成的LiCoO₂颗粒的形貌没有明显变化，但颗粒尺寸会增加；电子衍射结果表明，合成温度为800 ℃时可以合成Li、Co原子各自分层的六方晶体结构的LiCoO₂，随着合成温度的升高LiCoO₂中Li、Co原子层之间可能发生部分混合，合成温度为900 ℃时LiCoO₂为立方岩盐型晶体结构；800 ℃合成的LiCoO₂的充放电循环性能较好。     

乙炔等离子体法制备超细Mg纳米颗粒及其吸放氢循环性能

采用乙炔等离子体蒸发Mg的方法成功制备了40 nm左右的超细Mg纳米颗粒. 通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积测试(BET)和吸放氢测试等方法对其微观结构和吸放氢循环性质进行了研究. 超细Mg纳米颗粒具有比普通Mg颗粒更大的比表面积, 氢扩散至颗粒内部所需距离更短, 因而大大提高了其吸放氢动力学性质. Mg纳米颗粒表面的C既减少了Mg的氧化, 又阻碍了吸放氢过程中Mg颗粒的长大. 这种超细结构的Mg纳米颗粒具有良好的循环性质, 30次循环后容量仍没有衰减.