高温下硅酸锂吸收CO2的研究

以SiO₂和Li₂CO₃为反应原料，采用高温固相法于不同温度下合成了一系列可在高温500~750 ℃之间直接吸收CO₂的硅酸锂(Li₄SiO₄)材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)分别观察和评价了合成材料的表面形貌与结构特征，用热重分析仪(TG)研究了硅酸锂材料吸收CO₂的性能。实验结果表明，在750 ℃下煅烧6 h即可合成出吸收CO₂性能良好的硅酸锂材料，在CO₂气氛下，于700 ℃保持约15 min即可达到吸收平衡，其吸收量约达43%(wt)左右。与文献报道相比，材料的合成条件有所改善，材料吸收CO₂的容量也有较大提高。     

锂离子二次电池正极材料LiAlyCo0.2Ni0.8-yO2的合成及其电化学性能研究

用固相反应法合成了锂离子二次电池正极材料LiAl_yCo_0.2Ni_0.8-yO₂(y=0,0.001,0.005,0.01,0.03),采用XRD、SEM、ICP-AES、差分计时电位法和充放电循环等对合成的材料的物理化学性质以及电化学性能进行了测试分析。结果表明所合成的产物均为α-NaFeO₂型的层状结构,产物无杂质相,产物的表面形貌规则,颗粒大小均匀。实验结果证明经过Al掺杂后的材料的放电电压平台有所提高,容量也有所上升。并且随着Al含量的增加,材料在电化学充放电过程的结构稳定性在上升,因此电化学稳定性得到了提高。实验结果还表明低含量Al元素的掺杂既提高了LiNi_0.8Co_0.2O₂的放电容量,又提高了其循环可逆性,使材料的容量保持率显著提高。     

湿化学法合成LiNi_(1/3)Mn_(1/3)Co_(1/3)O_2及其表征(英文)

利用琥珀酸为鳌合剂的湿化学法成功合成了一系列锂离子电池正极材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2,在合成过程中改变琥珀酸与金属离子摩尔比(R)并研究了这一参数对合成LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2材料物理及电化学性质的影响.采用热重、X射线衍射、Rietveld精修、扫描电镜以及超导量子干涉仪对反应机理、材料的结构、形貌以及磁学性质进行了详细表征.得到最佳合成条件为R=1,此时LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的阳离子混排度最低.此外,通过Rietveld精修得到该材料阳离子混排度的结果与通过磁学方法得到的结果定量相符,如对于在R=1条件下合成的样品,Rietveld精修结果显示其阳离子混排度为1.85%,而超导量子干涉仪的测试结果为1.80%.当充放电区间为3.0-4.3V,电流密度为0.2C(1C=160mA·g-1)时,该样品的首次放电容量为161mAh·g-1,库仑效率为93.1%,经过50次循环后,容量保持率可达91.3%.     

Na掺杂对锆酸锂吸收CO2性能的影响

By using Li₂CO₃, ZrO₂, and Na₂CO₃ as starting materials, sodium-doped Li_2(1-x)Na_2xZrO₃ absorbents were prepared by high-temperature solid-state reaction. The crystal structure of the lithium zirconate material was analyzed using a X-ray powder diffractometer (XRD), the microstructure of all the samples was observed using the method of scanning electron microscopy (SEM) and the CO₂-absorption ability of the lithium zirconate material was studied using a thermogravimetric analyzer (TG). It was found that Li_2(1-x)Na_2xZrO₃ absorbent with x=0.02 possesses the best performance. As much as (25 ± 0.4)% (wt) of CO₂ was absorbed by such an absorbent in an atmosphere consisting of 20% (wt) CO₂ and 80% (wt) air at 500 ℃ within 3 h. After 10 cycles of absorption-desorption this absorbent lost only 0.9% of its CO₂-absorption capacity. No remarkable change in particle size and pH was observed.     

晶体的择优取向与LiCoO2正极材料X射线衍射峰的强度比

采用高温固相反应法合成了锂离子电池正极材料LiCoO2, 用粉末X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对材料的形貌与结构进行分析. 平面反射和透射X射线粉末衍射数据表明, 目前商品LiCoO2样品XRD图谱的(104)和(003)衍射峰强度比(I(104)/I(003))主要反映了LiCoO2晶体c轴方向的择优取向, 而不是Li、Co原子的占位有序程度. I(104)/I(003)比值越小, 晶体择优取向度越高. 晶体无择优取向LiCoO2粉末材料的衍射峰强度比I(104)/I(003) 应为95%左右. 因此, 不能用I(104)/I(003) 的比值大小作为实际LiCoO2材料晶体内Li、Co 原子排列是否有序的主要证据. 澄清了长期有争议的关于锂离子二次电池正极材料LiCoO2的X射线衍射峰强度比问题.