Li-Mn-O 体系电极材料的微波合成

研究了微波场中以Li2CO3和EMD（电解氧化锰）为原料,不同x=Li/Mn原料配比的Li Mn O体系电极材料的化学合成,其主要产物为LixMn2O4尖晶石,可作为锂离子电池的电极材料.与常规固相合成相比,微波场中的化学合成可在短的时间内完成. Li/Mn的配比对LixMn2O4尖晶石相的形成具有重要影响. x >1.0有利于得到产物成份纯、结晶好、电化学性能良好的LixMn2O4尖晶石相,其中x=1.05的试样最佳.采用XRD、SEM、XPS等方法研究微波场中化学合成产物的微观结构及其影响因素,分析了微观结构对性能的影响.     

四元尖晶石相Li-M-Mn-O(M=Ni,Cr,M0,V)嵌入电极的研究

制备了用不同价态的几种金属阳离子(Ni2+,Cr3+,V5+,Mo6+)修饰的尖晶石LiMn2O4嵌入化合物作为锂二次电池的阴极材料,对Li/LiMyMn2-yO4电池进行了电化学和X射线衍射研究.结果表明,其它离子的掺杂使标准尖晶石LiM2O4电极对锂的反复脱嵌和嵌入有了更强的承受力,但在不同程度上降低了其初始容量.循环性能的提高归于掺杂的金属阳离子使尖晶石结构趋于更稳定.同时还讨论了修饰离子对尖晶石相在充放电时5V电压平台出现的影响.     

四元尖晶石相Li——M——Mn——O(M=Ni,Cr,Mo,V)嵌入电极的研究

制备了用不同价态的几种金属阳离子(Ni2^+,Cr3^+,V5^+,Mo6^+)修饰的尖晶石LiMn~2O~4嵌入化合物作为锂二次电池的阴极材料,对Li/LiM~yMn~2~-~yO~4电池进行了电化学和X射线衍射研究.结果表明,其它离子的掺杂使标准尖晶石LiMn~2O~4电极对锂的反复脱嵌和嵌入有了更强的承受力,但在不同程度上降低了其初始容量.循环性能的提高归于掺杂的金属阳离子使尖晶石结构趋于更稳定.同时还讨论了修饰离子对尖晶石相在充放电时5V电压平台出现的影响。     

四元尖晶石相Li——M——Mn——O(M=Ni,Cr,Mo,V)嵌入电极的研究

制备了用不同价态的几种金属阳离子(Ni2^+,Cr3^+,V5^+,Mo6^+)修饰的尖晶石LiMn~2O~4嵌入化合物作为锂二次电池的阴极材料,对Li/LiM~yMn~2~-~yO~4电池进行了电化学和X射线衍射研究.结果表明,其它离子的掺杂使标准尖晶石LiMn~2O~4电极对锂的反复脱嵌和嵌入有了更强的承受力,但在不同程度上降低了其初始容量.循环性能的提高归于掺杂的金属阳离子使尖晶石结构趋于更稳定.同时还讨论了修饰离子对尖晶石相在充放电时5V电压平台出现的影响。     

三维有序大孔尖晶石型Li1.6Mn1.6O4的制备及锂离子筛吸附特性

用LiNO3、Mn(Ac)2•4H2O和柠檬酸的混合溶液填充聚甲基丙烯酸甲酯胶体晶体模板, 在空气中氧化焙烧, 制备出三维有序大孔尖晶石型锂锰氧化物Li1.6Mn1.6O4. 前驱体经过0.1 mol/L盐酸脱锂后获得相应的三维有序大孔锂离子筛, 其大孔直径和孔壁厚度分别为240 nm和50 nm左右. XRD测试结果表明, Li1.6Mn1.6O4、锂离子筛和吸锂后的样品均保持尖晶石结构. 三维有序大孔材料呈现彼此连通的孔道空间, 缩短了Li+的平衡吸附时间, 前驱体脱锂率在80 ℃时达到95%, 而锰的溶损率在低于60 ℃时小于2.5%. 溶液温度对Li+的交换能力影响很大, 升高温度, Li+与H+的可逆交换程度增大, Li+的最大吸附容量为56.7 mg/g, 但处于锰16d八面体缺陷位置的氢难于被交换. pH滴定和分配系数(Kd)分析表明, 该固体酸在Li+, Na+和K+共存溶液中对Li+的吸附具有较高的选择性.     

Li_4Ti_5O_(12)亚微米球的制备及其在锂离子电池中的应用

主要合成了具有尖晶石结构的Li4Ti5O12亚微米球电极材料,并研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.材料的制备分为三个步骤:TiCl4水解得到金红石相的TiO2,然后将得到的TiO2与LiOH进行水热反应得到中间相LiTi2O4+δ,最后将中间相高温煅烧得到尖晶石结构的Li4Ti5O12.采用XRD、SEM和TEM等手段对材料的结构和形貌进行表征.结果表明,尖晶石相的Li4Ti5O12负极材料具有分级结构,是由20～30nm的小颗粒堆积成约为200～300nm的亚微米球.将制备的Li4Ti5O12材料进行恒电流充放电测试表明,材料具有优异的倍率放电性能和较好的循环可逆性;在1C充放电时,首次放电比容量达到174.3mAh/g,在第5～50次循环过程中仅有微小的不可逆容量损失.采用循环伏安法测得Li+的扩散系数为1.03×10-7cm2/s.研究表明合成的Li4Ti5O12亚微米球在高效可充电锂离子电池中具有良好的应用前景.     

Li1+xMn2O4的溶胶-凝胶法合成及其电化学性能

锂离子电池;锂锰氧化物;尖晶石结构;Li1+xMn2O4的溶胶-凝胶法合成及其电化学性能     

LiAl_yNi_(1-y)O_2作为锂离子电池正极材料的研究

本文采用固相反应法合成了一系列不同 y值的LiAlyNi1- yO2 材料 ,通过对其电化学性能的研究发现 ,在适当的烧结条件下 ,LixAl0 .2 5 Ni0 .75 O2 作为二次锂离子电池的正极材料 ,其耐过充性和循环性能都有明显改善 .当Li含量大于 1时 ,在高电位范围充放 (3- 4 .8V) 30次循环后仍保持着首次放电容量的 95 % ,而LiNiO2 在此电压范围内经 2 0次循环后却只有首次放电容量的 5 6 % .通过循环伏安实验表明 :性能改善的主要原因可能是由于充电过程中 ,Al3+ 的掺杂阻止了LixAl0 .2 5Ni0 .75 O2 随Li+ 离子过量脱出而发生晶型转变 .     

锂钛复合氧化物锂离子电池负极材料的研究

采用 3种化学方法合成锂钛复合氧化物 .应用X -射线衍射分析对其结构进行表征以及电化学性能测试 ,结果表明 :由Li2 CO3、TiO2 高温合成的锂钛复合氧化物为尖晶石结构的Li4Ti5 O12 .Li4Ti5 O12 电极在 1 .5V左右有一放电平台 ,充放电可逆性良好 ,即充电电压平台与此接近 ,且电极的比容量较大 ,循环性能良好 .以 0 .30mA·cm- 2 充放电时 ,首次放电容量可达 30 0mAh·g- 1,可逆比容量为 1 0 0mAh·g- 1,经多次充放电循环后 ,其结构仍保持稳定性 .试验电池测试表明 ,Li4Ti5 O12 可选作Li4Ti5 O12 /LiCoO2 锂离子电池的负极材料 .     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的低热固相合成与性能表征

锂离子电池具有比能量高、环境污染小等优点,广泛应用于手提电话、便携式电脑、摄像机等设备中。其正极材料的研究是锂离子电池的研究重点。层状结构的LiCoO2、LiNiO2和尖晶石结构的LiMn2O4是仅有的三种能在3.5V以上电位可嵌入Li的正极材料[1~3]。目前市售的锂离子电池主要采用LiCoO2作正极材料,但由于Co资源缺乏和价格相对昂贵,而锰资源丰富,价格低廉且无毒,对环境友好,因此世界各国都在大力进行以LiMn2O4为正极材料的锂离子电池的实用化研究。LiMn2O4传统的制备方法是高温固相反应合成法[4~7],但由于Mn的变价多,与Li形成贫Li或…     

Template-directed Synthesis of Three Metal Oxalates via 4-Connected Building Units

Three novel compounds, [Co（en）3]2[Zr2（C2O4）7]·2H20（HNU-2, en=ethylenediamine）, [Co（NH3）6]· [Ce（CzO4）3（H2O）]·H2O（HNU-3） and [Co（dien）2][Gd（C2On）3]·0.75H2O（HNU-4, dien=dethylenetriamine） were hydro- thermal synthesized based on the templates of [Co（en）3]C13, [C0（NH3）6]C13 and [Co（dien）2]C13, respectively. The Zr4＋ Ce3＋ and Gd3＋ cations are all coordinated by four oxalates to form [M（C2O4）n（H2O）n]m （M=Zr, Ce or Gd; n=0 or 1; m=4 or 5）, which are similar to [In（C2O4）4]5- in NKB-1, and can be regarded as 4-connected building units. The [M（C2O4）a（H2O）n]m units are connected via sharing the bis-bidentate bridging oxalate ligands to form binuclears in HNU-2 and 1D ＂zigzag＂ chains in HNU-3 and HNU-4. cular building units to design 3D open frameworks with It is suggested that these compounds could be used as mole- zeolite topologies.     

8-羟基喹啉合十钒酸盐的研究(Ⅲ)——锂、钾、铵盐的合成、鉴定与性质

在合成与研究钠盐的基础上^[1,2],我们又合成了锂、钾和铵盐,通过元素分析、分子量测定、质谱分析、X射线衍射、紫外和红外吸收光谱分析和热重分析确定了新化合物的组成与化学式并推测了化合物的结构式。     

Synthesis and Characterization of Zinc Succinate, Zn(C4H4O4)

Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｓｕｃｃｉｎａｔｅｉｏｎ (Ｃ4Ｈ4Ｏ4) 2 -(—ＯＯＣＣＨ2 ＣＨ2 ＣＯＯ— )ｉｓａｖｅｒｓａｔｉｌｅｌｉｇａｎｄｓｉｎｃｅｅａｃｈｏｆｔｈｅｆｏｕｒｔｅｒｍｉｎａｌｃａｒｂｏｘｙｌｏｘｙｇｅｎｓｉｓａｂｌｅｔｏｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｉｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｔｏｃｅｎｔｒａｌｍｅｔａｌａｔｏｍ(ｓ)ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｔｈｅｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅＣ—Ｃｂｏｎｅ .Ｓｕｃｈｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙｈａｓｂｅｅｎｒｅｆｌｅｃｔｅｄｉｎｓｅｖｅ…     

Structural Characterizations of Spherical Octadecavanadates Encapsulating Na+, K+ or I- and Ellipsoidal Octadecamolybdate Encapsulating two Anions of SO42-

Polyoxoanions of tungsten, molybdenum, and vanadium have been the subject of interest since their wide variety of compositions, structures, and properties give rise to numerous important applications^[1]. From the NH₄VO₃/Na₂S_x (or (NH₄)₂S_x) reaction system we synthesized several spherical octadecavanadates with Na⁺,K⁺, NH₄⁺ or I encapsulated using hydrothermal method. These complexes include (NH₄)₁₁[V₁₈O₄₂(Na)]·(H₂O)₂₀ 1; (NH₄)₁₁[V₁₈O₄₂(K)]·(H₂O)₆, 2; (NH₄)₁₀(Na)[V₁₈O₄₂(Na)]·(H₂O)₂₆, 3; (NH₄)₁₁[V₁₈O₄₂(NH4]·(H₂O)₂₀, 4; and (NH₄)₂₀(I)₇[V₁₈O₄₂(I)]·(H₂O)₁₂, 5, in which the structures of 1, 2, 3, and 5 have been determined by X-ray analyses. In the analogous reaction system of (NH₄)₂MoS₄/(NH₄)₂S_x, we also obtained one ellipsoidal octadecamolybdate, (NH₄)₄[Mo₁₈O₅₄(2SO₄)]·(H₂O)₄, 6 with a standard Wells-Dawson structure^[2]. The Ortep drawings of the two kinds of structures are viewed as follows.     

Third-order Optical Nonlinearities of a Series of Compounds Derived from a Keplerate Type Molybdenum-oxide-based Polyoxometalate

Abstract By reacting the unique Keplerate type molybdenum-oxide based polyoxometalate （NH4）42·[MoI320372·（CH3COO）30（H2O）y2]·ca.300H2·ca. 10CH3COONH4（1） with tetramethylammonium bromide, a new derivative （NH4）26[TMA]16{MoI32O372（H2O）72（CH3COO）30}·ca.7NH4CH3COO·ca.189H2O（2, TMA=tetramethylammonium） was prepared. Compound 2 was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy（FTIR）, UV-Vis, elemental and thermogravimetric analyses. By the well-established Z-scan technique, investigations on the nonlinear opti- cal（NLO） properties of the series of compounds derived from the Keplerate type molybdenum-oxide-based poly- oxometalate, namely, the newly prepared compound 2, the three previously reported compounds, included compound 1, （NH4hs（TBA）24{Mo132O372（H2O）72（CH3COO）30}·ca.7NH4CH3COO·ca. 173H2O（3, TBA=tetrabutylammonium） and （DODA）40（NH4）2[（H2O）nMo132O372（CH3COO）3o（H20）72]（4, DODA=dimethyldioctadecylammonium）, reveal that the third-order nonlinearity[x（3）] values of compounds 1, 2 and 3 in the DMF/H2O solution and compound 4 in chloro- form are almost the same, which indicates that the counter cations with different length of alkyl chains show ignora- ble impacts on the NLO susceptibility. In other words, the remarkable third-order nonlinearities[x（3）≈10 19 m2/V2] mainly come from the [MoI32O372（CH3COO）30（H2O）72]42 anions. This fact reveals that the applications of the NLO active polyoxometalates in various environments（such as hydrophilic, hydrophobic, polar, apolar, etc.） can be achieved by simply varying cations to meet the demands in the design of diverse devices. Keywords Keplerate type polyoxometalate; Nonlinear optical property; Z-Scan technique; Self-defocusing; Reverse saturable absorption     

三元体系MgCl2-CO(NH2)2-H2O在25℃时的等温溶度与新相研究

测定了25℃时三元体系MgCl₂-CO(NH₂)₂-H₂O的等温溶度及饱和溶液的折光率和密度,且绘制成溶度图和性质-组成图.在三元体系内形成2个三元化合物新相:MgCl₂·CO(NH₂)₂·4H₂O(记作A)和Mgcl₂·4CO(NH₂)₂·2H₂O(记作B),B为新化合物.三元体系的溶度图由4支单饱和线[对应单饱和固相为MgCl₂·6H₂O、三元化合物A和B、CO(NH₂)₂]组成,这4支单饱和线两两交于3个三元无变点[对应双饱和固相为MgCl₂·6H₂O+A、A+B、B+CO(NH₂)₂].     

尿素-富马酸根-水分子为主体晶格的四乙基铵离子包合物的合成与晶体结构

合成一种新的尿素-阴离子复合主体晶格包合物,(C₂H₅)₄N⁺[C₄H₂O₄^2-]1/2·CO(NH₂)₂·H₂O,并进行了X射线晶体结构分析.晶体为单斜晶系,C₂/_c(No.15)空间群,a=1.7909(5)nm,b=1.4431(4)nm,c=1.4443(3)nm,β=126.76(2)°,V=2.9905(13)nm³,Z=4,R₁=0.0647,_wR=0.0735.包合物中,两个尿素分子通过一对N-H…O氢键以通常的“肩并肩”方式连接起来,形成一个二聚体.这些二聚体沿c轴方向依次排列,每两个相邻二聚体间生成的氢键将它们连接成一个沿(001)方向延伸的锯齿形扭带.由c滑移面相关连的富马酸阴离子以水分子为桥,由O(W)-H…O氢键连成一条宽带,沿c轴方向延伸.这些富马酸根-水分子复合氢键宽带与尿素纽带交替平行排列,由此形成了一个平行于ac面的氢键层.四乙基铵离子层填充在b=1/4和b=3/4处的主体晶格的层间空隙处,构成“三明治”式夹层结构的包合物.     

新晶态磷酸铝分子筛CFAP-6的合成与性质

磷酸铝分子筛是新的一类晶态无机材料.1982年美国联合碳化物公司首次公布了约廿种不同结构的磷酸铝分子筛的合成专利^[1],作者在研究P₂O₅-Al₂O₃-H₂O系统的水热合成中^[2],发现用Al₂(SO₄)₃溶液作为Al₂O₃源,固体(NH₄)₃PO₄·3H₂O作为P₂O₅源,加入适量的有机胺,也能合成分子筛相,新晶态分子筛CFAP-6就是用上述原料,在二正丁胺-(NH₄)₂O-P₂O₅-Al₂O₃-H₂O系统中水热合成的。     

一种新型磷酸钛大单晶的溶剂热法合成与结构研究

用水热或溶剂热法合成具有一维链状、二维层状及三维微孔结构的新型磷酸盐ＭｅＰＯ4(Ｍｅ =Ａｌ,Ｆｅ,Ｚｎ ,Ｚｒ等 )晶体目前已成为国内外研究的热点[15 ],这主要是由于磷酸盐结构的多样性以及它们在吸附、分离、催化、光学等方面的良好应用[6 ,7].磷酸钛类化合物作为一类具有良好非线性光学特性及氧化催化性能的功能材料 ,正日益受到人们的重视 ,而获得磷酸钛优质大单晶也是研究热点之一 .这类化合物通常易于得到微晶粉末而难于获得大晶体 ,由于缺少单晶结构数据 ,对具有新型结构磷酸钛的研究目前受到一定限制[8,9],尤其是以有机物为模板…     

稀土冠醚类络合物的研究(Ⅲ)——硝酸钪与邻苯二酮-17-冠-5及邻苯二酮-14-冠-4固态络合物的合成与性质

制得硝酸钪与两种冠醚的固态络合物,确定其组成为Sc(NO₃)₃·C₁₆H₂₀O₇·H₂O及Sc(NO₃)₃·C₁₄H₁₆O₆·H₂O。研究了冠醚本身及其钪的相应络合物的合成及有关性质。