混合溶剂沉淀法合成锂离子电池负极材料MnC2O4

在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)-水混合溶剂中用沉淀法合成锂离子电池负极材料MnC₂O₄,利用X射线粉末衍射技术(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒流充放电测试和电化学阻抗谱研究反应时间对材料结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明：不同反应时间下制备的前驱体为柱状正交结构γ-MnC₂O₄·2H₂O,脱水后转变为介孔柱状正交结构β-MnC₂O₄。随着反应时间的延长,MnC₂O₄的粒径增大,比表面积先增大后减小。反应时间为24 h下合成柱状介孔MnC₂O₄颗粒的比表面为10.369 m²/g,平均孔径约为16 nm,在1、4 A/g下循环150次后的放电比容量分别为998、822 mAh/g,显示出较好的电化学性能。     

模拟磷矿脱镁废水中镁离子的交换动力学研究

用动边界模型积分方程描述模拟磷矿脱镁废水中Mg2＋在001×7×7型树脂上的有限浴交换动力学,得到了动力学总方程.Mg2＋的交换过程属颗粒扩散控制,表观活化能为23.45 kJ•mol－1,Mg2＋的表观反应级数为0.68.     

羟基铁柱撑蒙脱土制备过程热力学

从热力学角度研究羟基铁在蒙脱土上的插层过程.羟基铁插层蒙脱土的平衡柱撑量与液相平衡浓度的关系符合Langmuir模型.实验条件下羟基铁插层蒙脱土是一个吸热、熵增加、自由能减少的柱撑过程,柱撑焓为17 646.5 J·mol-1,柱撵熵为67.7 J·K-1·mol-1,在40～80℃,柱撑自由能的数值为-3 553.8～-6 261.8 J·mol-1,由柱撑焓数值的大小推测羟基铁与蒙脱土为氢键结合.     

不同碳源LiFePO_4/C复合材料的表征与性能分析

以FePO4.2H2O,LiOH.H2O为原料,分别以蔗糖、PVA、柠檬酸及三者按一定比例混合做为包覆碳的碳源,经碳热还原法合成得到LiFePO4/C复合正极材料。采用TG/DTA、XRD、SEM对前驱体及产物进行表征。以放电比容量为考察样品电化学性能的指标。实验发现,以蔗糖、柠檬酸、PVA按一定比例混合为碳源制得的LiFePO4/C复合材料电化学性能最好,在0.5,1,2,和5 C下首次充放电分别达到144.5,138.5,130.3和110.7 mAh/g,样品在5 C下经50次循环,基本无衰减。     

反应温度对低共熔溶剂合成NaTi2(PO4)3/C的性能影响

在氯化胆碱/三乙醇胺低共熔溶剂中制备钠离子电池负极材料NaTi2(PO4)3/C,并用X射线衍射、扫描电镜、循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电技术研究反应温度对所得NaTi2(PO4)3/C的结构、形貌以及电化学性能的影响.结果表明:不同反应温度制备的材料均是单相介孔NaTi2(PO4)3/C,合成材料的放电比容量随着反应温度的增大先增大后减小.其中140℃合成的NaTi2(PO4)3/C在10 C倍率下循环500圈后放电比容量为116 mAh/g,具有较好的倍率性能和循环稳定性.     

芦丁还原浸出低品位软锰矿的研究

为了研究糖蜜酒精废液中有机物还原浸出软锰矿的机理,采用芦丁为还原剂,在酸性介质中直接浸出低品位软锰矿。通过正交实验和单因素实验,研究了芦丁浓度、硫酸浓度、反应温度、浸出时间等因素对锰浸出率的影响,并对反应过程机理进行了初步探讨。实验结果表明,影响锰浸出率的主要因素依次为反应温度、硫酸浓度、浸出时间和芦丁浓度;当硫酸初始浓度2.35 mol/L,芦丁初始浓度0.041 mol/L,反应温度90℃,浸出时间90 m in时,锰浸出率达94.9%。     

从Mn3O4前驱体到MnO2纳米结构的形貌和结构变化

锰氧化物是一类重要的且具有广泛应用背景的材料, 控制合成不同形貌和组成的锰氧化物纳米结构将有助于拓宽其应用领域. 本文报道了以Mn3O4为前驱体, 通过水热法控制合成MnO2纳米结构的方法. 用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段对产物进行表征. 在硫酸体系中,当反应温度为80 和180 ℃时, 所得产物分别为γ-MnO2海胆结构和β-MnO2单晶纳米棒. 此外, MnOOH纳米线可以在稀酸溶液中合成. 考察了反应温度、溶液酸度、反应时间对产物结构的影响, 并提出了基于γ-MnO2为中间产物的反应机理. 实验结果表明, 水热体系促进了产物的各向异性生长并最终形成不同形貌和结构的锰氧化物.     

阳极氧化法制备多孔氧化铝膜的形成过程研究

采用阳极氧化技术,研究了电压对多孔氧化铝膜生长过程的影响。使用扫描电镜(SEM)对在草酸-水-乙醇体系中形成的多孔氧化铝膜形貌进行观测。结果表明,在第二步氧化过程中,在40 V氧化电压下,多孔氧化铝膜的有序度和孔径随反应时间延长而降低;在80 V下,经过长时间反应,AAO膜表面腐蚀严重,难以获得平整的多孔结构。预氧化过程所形成的薄氧化层有效保护了多孔氧化铝表面,同时对多孔结构具有短距离诱导作用。改变氧化电压、电解质浓度和反应时间,有序孔排列的结构参数也有所改变。高电场下,孔道的相互作用促进了其生长分化,形成了两种不同的孔道结构。     

超级电容器材料研究的辩证思维

本文运用唯物辩证法的原理,以超级电容器电极材料的研究为例,阐述了超级电容器的发展是一次新的能源技术革命,并对超级电容器贮能机理的矛盾律、理论与实验的相对性与统一性关系、研究目标的创新性、材料合成过程中把握好度的原则进行了辩证分析,最后根据知识经济时代材料的特征对超级电容器的发展方向及面临的挑战作了前瞻性分析.     

Al1-xFex在3.5％ NaCl溶液中腐蚀行为影响的研究

为了研究铁的含量对铝的耐腐蚀性能的影响,采用高频熔炼方法制备了Al1-xFex(x=0.0,0.2,2.0at％)合金,采用X射线衍射、金相分析、电化学测试等对Al1-xFex合金的结构、电化学腐蚀特性、在3.5％NaCl溶液中浸泡与电化学腐蚀前后的表面形貌等进行了分析.结果表明:铝及A1-0.2Fe合金在3.5％ N...