超细非晶态Fe-B和Co-B合金粒子的电化学行为

应用溶液还原法合成超细非晶态合金Fe B和Co B粒子,并研究这类材料的电化学行为.结果表明,尽管碱性溶液中单质硼和钴表现为电化学惰性,而单质铁的电化学活性很低,但Fe B和Co B却表现出特殊的电化学活性和放电容量.在100mA/g的恒流放电条件下,Co B和Fe B的比容量分别为1100mAh/g和1200mAh/g,远高于单质金属或硼元素预期的放电容量.这种超细非晶态合金(UAAP)电极的电化学活性可能来自于金属硼化物的电子性质,非晶态特征与纳米尺度的协同效应,前两因素使硼元素的活化和电子导电性得到改善,后者则增强了材料的反应活性和电化学利用率.     

高铁酸钾电化学性能研究

主要研究正极材料高铁酸钾的合成以及用它作为正极活性物质在一次性碱性电池中 ,于不同浓度电解质溶液和不同放电电流下的放电性能 .发现其在 9mol/L- 1KOH溶液中放电容量最高 ,并表现出良好的放电平台特性 .0 .4C时 ,放电容量可达 5 2 1 .3mAh/ g .XRD分析表明 ,放电后产物为Fe3O4 ,由此提出相关可能的放电反应机理     

硫酸介质中Ti／SnO2／PbO2析氧阳极的研究

由于硫酸溶液具有高的电导、一般条件下性质稳定、价格相对低廉等优点，所以电化学合成大多在硫酸溶液中进行．阳极析氧是电化学合成不可避免的阳极过程．但因硫酸的强腐蚀性，以及从阳极析出的氧的强氧化性，使得能满足工业生产的阳极材料很缺乏．自１９５０年荷兰Ｈｅｎ...     

Mg-Li电极在NaCl溶液中的电化学行为

应用熔炼法制备含Li量为8.5%和14%的两种Mg-Li合金,分别由电势线性扫描、计时电流、交流阻抗和失重法等检测Mg-Li电极在NaCl溶液中的电化学特性,SEM观察其放电表面形貌.结果表明:Mg-14Li电极比Mg-8.5Li电极有较负的开路电位、更大的放电电流和较高的放电效率,但附着电极表面的疏松产物易于脱落.Mg-8.5Li电极的放电效率高于Mg-14Li电极的放电效率.两种电极在低恒电位放电电流效率均高于较高恒电位的放电电流效率.     

锂离子电池电极用规整中孔碳分子筛的电化学特性

采用SEM, N₂吸附技术和XRD对首次用于锂离子电池电极的规整中孔碳分子筛CMK-5的表面形态、孔结构和晶体结构进行了表征. 利用恒电流仪和伏安循环法研究了CMK-5的电化学性质, 并与传统的阳极材料石墨进行对比. 结果表明, CMK-5具有良好的可逆特性, 在第三次充电-放电循环中贮能密度仍可达525 mAh/g, 由于CMK-5具有特殊的中孔结构, 因而更适合用作快速充电-放电循环材料. 一个有趣的现象是, CMK-5在伏安循环的正值部分没有出现极值, 这与传统阳极材料显著不同. 另外, 还利用XPS和XRD考察了CMK-5的充电-放电特性.     

聚苯胺掺杂对C-LiFePO4复合正极材料性能的影响

应用固相反应法在惰性气氛下合成橄榄石型LiFePO4,然后制成聚苯胺掺杂C-LiFePO4复合正极材料.XRD,交流阻抗及电化学方法等测试表明,聚苯胺掺杂对LiFePO4电化学性能有一定的改善.当放电倍率为0.1C时,掺杂10%聚苯胺的(C-LiFePO4)0.9(PANI)0.1样品的放电容量达到164 mAh.g-1,且循环稳定性良好.在0.5C和1C的放电倍率下,也可以分别达到121.6 mAh.g-1和110.1 mAh.g-1的放电比容量.     

ZnFe2O4基惰性阳极在微型槽铝电解中的腐蚀行为

在960℃下,改变电解质分子比、阳极电流密度、电解质中氧化铝浓度,对ZnFe2O4基惰性阳极材料在微型槽铝电解中的腐蚀行为进行了考察.实验证明ZnFe2O4基阳极材料在电解过程中的腐蚀,随电解质中氧化铝浓度的升高、阳极电流密度的提高、电解质分子比的降低而减少.当电解质中氧化铝达到饱和时,在足够高的电流密度下,腐蚀趋向于一个最低值.     

Zr4+离子掺杂对LiFePO4结构及电化学性能的影响

应用固相反应法于惰性气氛下合成掺Zr的L iFePO4正极材料.考察Zr4+掺杂浓度对于目标化合物结构及其电化学性能的影响.XRD,交流阻抗和恒流充放电测试等实验表明,少量的Zr4+掺杂并未影响目标材料产物的结构,反而有利于降低L iFePO4电荷转移反应的阻抗,从而有利于克服该电极过程中的动力学限制.该正极材料表现出优良的倍率放电性能,在0.1C倍率下,L i0.99Zr0.01FePO4的首次放电比容量达135.6mAh.g-1.30次循环后,容量衰减仅3.8%.     

LaFeO3电极材料的制备和电化学性能

利用硬脂酸燃烧法制备了具有正交结构的LaFeO3粉末, 研究了作为Ni/MH电池的负极材料的电化学性能. 研究结果表明: LaFeO3具有充放电可逆电化学容量, 其放电容量随实验温度升高而增大, 随放电电流增大而减小; 在充放电温度为298, 313, 333和353 K条件下, 经20次循环后, XRD显示LaFeO3仍然保持钙钛矿结构, 容量分别保持在49, 110, 310和490 mAh•g－1左右, 显示了良好的循环稳定性. 计算所得的交换电流密度和离子扩散系数随温度升高而增大, 与放电容量的变化规律一致.     

常压微等离子体阳极与离子溶液界面的电荷转移反应

常压微等离子体电极是一种有望取代常用贵金属电极用于电化学反应的气体电极. 然而目前关于微等离子体阳极与离子溶液界面反应的研究及其用于金属电沉积的报道还较少. 本文使用常压微等离子体作为阳极, 通过紫外-可见吸收光谱监测阳极电解液中亚铁氰化钾被氧化生成的铁氰化钾的含量, 发现铁氰化钾的含量随放电时间的延长而增加, 并且其增加的速率与放电电流成比例. 在放电结束后, 随着放置时间的延长铁氰化钾的含量继续升高, 其升高的速率与放电时间的长短有关. 放电结束后铁氰化钾含量的增加速率远小于放电时的增加速率. 实验结果表明微等离子体电极可以作为气体阳极在等离子体和液体界面进行电荷传输, 并引发电化学反应, 同时在放电的过程中产生了氧化活性物质. 在饱和硫酸铜溶液中, 使用微等离子体阳极可以在不锈钢阴极上进行铜的电沉积, 电流效率达到90%.     

惰性气氛助力锰酸锂正极材料储锂性能提升

尖晶石锰酸锂(LiMn₂O₄)作为一种不含贵金属和有毒元素的低成本、绿色环保的锂离子电池正极材料,具有广袤的应用与研究前景。本项工作中,利用氩气为惰性气氛,采用高温固相合成法,制备出了粒径均匀、性能优异的LiMn₂O₄正极材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对材料进行了结构表征与分析,进行了充放电循环、循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)等电化学性能测试,并对煅烧氛围和煅烧温度进行了探讨分析。结果表明,在1 C倍率下,首圈放电比容量为114.2 mAh·g^-1,100次充放电循环后放电比容量还有98.4 mAh·g^-1,容量保持率为86.2%。实验证明,惰性气氛对提升LiMn₂O₄电化学储锂性能行之有效。     

难溶硫化物在水中溶解度计算的探讨

在讲授难溶硫化物溶解度的计算时,由于其阴离子在纯水中发生水解作用,会改变溶液的pH,计算此类弱酸盐在水中的溶解度时,要考虑其阴离子水解的影响。现行教材大都分两种情况来讨论:若沉淀的溶解度非常小,则认为由S2-水解产生的[OH-]很小,此时水解后溶液的pH与水相同,可按pH=7时的酸效应来计算沉淀的溶解度;若沉淀的溶解度较大,则水解后溶液的pH大于7,此时按阴离子第一级水解已经完全,而第二级水解基本上没有发生,作近似计算[1]。本文提出了一种计算难溶硫化物在水中溶解度的新方法,即通过分段考虑S2-离子水解后水的pH,逆向推出与之对应的难溶硫化物的Ksp范围,并给出了溶解度大小的近似计算公式。     

聚(3-己基噻吩)包覆富锂层状正极材料Li1.18Ni0.15Co0.15Mn0.52O2的制备与电化学性能

采用溶胶-凝胶法合成了Li_1.18Ni_0.15Co_0.15Mn_0.52O₂富锂层状正极材料, 并使用聚(3-己基噻吩)对其进行了表面包覆. 采用多种光谱学和电化学手段对材料的形貌结构和电化学性能进行了分析. 结果表明, 聚(3-己基噻吩)溶液浸泡后在富锂材料表面形成厚约1.5 nm的均匀包覆层. 表面包覆后富锂层状正极材料的极化和阻抗明显减小. 在0.2C倍率下, 经过100次充放电循环后, 未包覆的富锂材料放电比容量衰减为170 mA·h/g, 而经过0.3%聚(3-己基噻吩)包覆的材料的放电比容量则保持在205 mA·h/g, 容量保持率由68%提高到82%; 10C倍率下的放电比容量由72 mA·h/g提高到116 mA·h/g.     

无锡钢电镀溶液中氟离子电化学行为的研究

采用交流伏安法、电化学阻抗谱(EIS)和Mott-Schottky 分析技术研究了无锡钢电镀液中氟离子电化学行为. 结果表明, 在氧化还原过程中氟离子抑制铬离子化学状态转变, 降低铅合金和铅氧化物阳极的氧化电流密度, 改变铅合金和铅氧化物阳极的氧化还原历程. EIS 结果表明电场作用下溶液中铬氧离子团发生聚合, 在铅合金阳极表面形成感抗现象. 含氟溶液中铬氧离子团在阳极表面的感抗现象消失, 溶液导电性提高. Mott-Schottky 曲线显示氟离子提高阳极材料的载流子密度, 铅合金阳极和铅氧化物阳极均为n 型半导体.     

碱性燃料电池用PFA基季铵盐类阴离子交换膜的稳定性

采用辐射接枝法将氯甲基苯乙烯（VBC）接枝到四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物（PFA）基底上并对其进行季铵化和碱性化改性制备了阴离子交换膜（PFA-g-PVBC）.对制得的膜采用薄膜拉伸试验、热重（TG）、热水和热碱处理等方法考察了其机械性能、热稳定性和化学稳定性.结果表明：PFA-g-PVBC阴离子交换膜具有良好的机械性能,该膜在60℃去离子水中和室温下碱性溶液中可稳定存在,但在60℃碱性溶液中因Hofmann降解反应和直接亲核取代反应而导致其电导率下降.将该膜应用于常温＂自呼吸＂式碱性直接乙醇燃料电池中,30mAcm-2恒电流放电情况下,电池可一次性连续放电10h以上,累计放电时间长达30h.     

谈氢键效应在某些前沿领域研究中的重要作用

目前，关于氢键本质的探讨已进一步深入到生命科学等前沿领域。本文以ＤＮＡ的结构，顺铂的抗癌机制，非对映异构光学活性络合物间的手性识别，络合物间电子转移反应的立体选择性为例，从新的角度阐述了氢键效应在某些前沿领域研究中的重要作用。）；而当阳离子以特征Ｃ轴接近阴离子时，有利缔合离子对却为异手性的（Λ－△或△－Λ）；当阳离子兼有Ｃ３与Ｃ２特征时，则有利缔合的方式不定（或为同手性或为异手性）。由此，Ｍｉｙｏｓｈｉ等提出了四种手性识别模型（图２）。实验中，通常用光学活性络合物手性试剂来拆分某一外消旋络合物，一般情况下络阴阳离子间将按有利缔合离子对的方式，优先生成在三维空间无限延伸的非对映异构难溶盐晶体（例如［Λ－Ｃｏ（ｅｎ）３］［△－Ｃｏ（ｏｘ）２（ｇｌｙ）］Ｉ·Ｈ２Ｏ，图３），而不利缔合离子对则以易溶盐形式留在溶液中。Ｍｉｙｏｓｈｉ模型可以解释许多络合物间手性识别的结果，但由于片面强调络阳离子的对称性而忽略了络阴离子的对称性对手性识别存在的潜在影响，不可避免地存在某些局限性。Ｔａｔｅｈａｔａ等又根据实验事实，进一步提出了考虑阴离子结构特征的氢键识别模式［８］。２．络合物间电子转移反应立体选择性中的氢键效应络合物间电子     

不同碳源对LiFePO4/C复合正极材料性能的影响

采用固相反应法在惰性气氛下合成了橄榄石型LiFePO₄/C复合正极材料. 采用XRD, SEM和激光粒度分布(LSD)以及电化学测试等手段对目标材料进行了结构表征和性能测试. 考察了葡萄糖、乙炔黑以及石墨等不同碳源对目标材料性能的影响. 结果表明, 以葡萄糖作为碳源的正极材料具有优良的电化学性能, 首次放电比容量达142.5 mAh/g, 循环30次后, 容量衰减只有2.5%. 分析了不同碳源对目标材料性能影响的原因.     

不同碳源对LiFePO4/C复合正极材料性能的影响

采用固相反应法在惰性气氛下合成了橄榄石型LiFePO₄/C复合正极材料. 采用XRD, SEM和激光粒度分布(LSD)以及电化学测试等手段对目标材料进行了结构表征和性能测试. 考察了葡萄糖、乙炔黑以及石墨等不同碳源对目标材料性能的影响. 结果表明, 以葡萄糖作为碳源的正极材料具有优良的电化学性能, 首次放电比容量达142.5 mAh/g, 循环30次后, 容量衰减只有2.5%. 分析了不同碳源对目标材料性能影响的原因.     

橄榄石LiFePO4复合正极材料的合成及其电化学性能研究

采用固相反应法在惰性气氛中合成了橄榄石型LiFePO₄/C复合正极材料,考察了焙烧温度对目标材料性能的影响.采用XRD、SEM、TG-DSC、激光粒度分布以及电化学测试等手段对该材料进行了结构表征和性能测试.结果表明,完美的结晶、较小的粒径以及与导电剂的良好接触是产物具有优良电化学性能的保证.于750℃下制得产物的结构完整,表面形貌较好,粒经分布均匀,具有良好的电化学性能.在室温及0.05 C充放电倍率下,该材料的首次放电容量为142.5 mA.h/g,循环50次后,未见明显衰减.     

可再充镁离子电池正极材料MgV_2O_6的制备及其电化学性能研究

以MgO和V2O5为原料,应用固相合成法制备具有单斜结构的MgV2O6.在非质子性电解液(如Mg(AlBu2Cl2)2/THF溶液)中,Mg2+在这一正极材料中表现出较好的充/放电循环性能.