Mg2+掺杂对正极材料LiFePO4/C结构和电化学性能的影响

以乙酸镁为镁源,用LiOH.H2O、Fe(NO3)3.9H2O、NH4H2PO4为原料通过水溶液法制备了掺杂Mg2+的LiFePO4/C正极材料。用XRD、SEM、恒流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)方法,研究了Mg2+掺杂对LiFePO4/C的结构、形貌及电化学性能的影响。研究结果表明,Mg2+掺杂没有改变LiFePO4橄榄石型的结构;在0.1 C(1C=170 mAh.g-1)的充放电倍率下,Mg2+掺杂使正极材料首次放电比容量从153 mAh.g-1提高到159 mAh.g-1,经20循环次后,容量无损失;电化学交流阻抗显示,掺杂后材料阻抗Rct从463.1Ω减小到322.8Ω。     

共沉淀法制备正极材料LiCoO2及其电化学性能研究

以硝酸钴、氢氧化锂为原料采用共沉淀法合成了钴酸锂超细粉体。通过XRD、SEM研究了粉体的晶体结构、形貌等,表明水相共沉淀法合成的粉体层状结构、晶体发育完善,表面光滑,粒径分布范围窄,大部分颗粒粒径在2~3μm间。充放电循环测试表明,电压平台高,在0.2 C倍率下,首次放电比容量高达189.8 mAh.g-1。电化学性能及阻抗测试表明,在4.027 V/3.829 V一对氧化还原峰,对应于Co2+/Co3+氧化还原反应。     

Al掺杂对尖晶石型LiMn2O4结构及循环性能的影响

用柠檬酸作为螯合物的载体,采用溶胶-凝胶法合成了Al3+掺杂的锂离子电池正极材料LiAlxMn2-xO4,并用XRD、SEM等多种测试手段研究了不同掺杂铝量对粉体形貌、晶体结构的影响。结果表明,800℃烧结可获得单一尖晶石结构的物相。随着Al3+掺入量的增加,LiAlxMn2-xO4的晶格常数变小,晶格更趋于完整,有利于抑制因锂的反复脱嵌而造成结构的破坏。实验表明,当掺Al量为0.05时,首次放电容量为103.8 mAh/g,25次循环后容量还有100.6 mAh/g,容量衰减仅为3.08%。该正极材料具备高的容量和优异的循环性能。     

生物质炭基硫正极材料的制备及其电化学性能研究

锂硫电池因较高的理论比容量和能量密度在动力汽车和储能装置等领域具有广阔的应用前景,因此设计制备低成本和高性能的锂硫电池正极材料具有重要研究价值。以廉价易得且可再生的红薯淀粉为生物质碳源,经水热反应、高温石墨化以及碱活化等方法,得到表面富含多孔的碳材料。再将其与硫单质按不同比例混合,通过熔融扩散法制备锂硫电池正极材料。运用X射线衍射、氮气吸附、X射线光电子能谱等手段对材料的表面形貌和结构进行了表征。另外,对利用该材料组装的电池进行电化学测试,结果显示碳/硫比为1∶2时,电池具有更优良的循环及倍率等电化学性能,其在0.1 A g^-1下的初始放电容量为1 470.6 mAhg^-1,恒电流循环300圈后容量为754.6 mAhg^-1;并在3 C下的放电容量达到864.1 mAhg^-1。研究成果为自然界中生物质转化为功能性碳材料提供了一种新思路。     

LiFePO4的电化学性能和锂离子扩散研究

采用溶胶凝胶法制得了锂离子电池正极材料LiFePO4/C。样品在0.5 C(1 C=150 mA/g)放电倍率下,40次充放电循环后的容量为153.3 mAh.g-1。对样品的元素含量进行了精确分析,结果与理论值接近。基于阻抗的两种理论模型,计算了锂离子扩散系数,样品1和样品2的锂离子扩散系数分别为1.7×10-12cm2/s和3.8×10-12cm2/s。     

溶胶-凝胶法制备锂离子二次电池正极材料LiCoO2及其电化学性能研究

以硝酸钴、氢氧化锂为原料,采用EDTA络合模板法合成了具有层状结构的LiCoO2正极材料,并采用类似的方法合成了Li1·05Co0·8Ni0·2O1·95F0·05复合材料,通过XRD、SEM分析表明该法合成的超细粉体具有完善的层状结构,颗粒表面光滑,并以此研究了不同合成温度对材料结构的影响。充放电循环性能测试表明,充放电电压平台高达3·9V,掺杂Ni、F后提高了材料的比容量。     

LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2的合成及其表征

以共沉淀氢氧化物Mi1/3Co1/3Mn1/3(OH)2和Li2CO3为原料合成了锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2.用XRD、SEM和电化学性能测试对材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征.试验结果表明,850 ℃烧结20 h所合成的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2样品的层状结构明显,颗粒形貌清晰,其首次放电容量达到143.8 mAhg-1,循环40次的平均容量衰减为0.72%/次,循环性能较好.循环伏安实验表明,该材料在3.9 V附近出现了一对对称性好的氧化还原峰.     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的研究动态

作为锂离子电池正极材料的锂锰氧化物体系因其价格便宜 ,无污染 ,安全 ,被认为是锂离子电池中最有发展前景的正极材料 ,但由于其在高温下的循环性能不好 ,容量衰减较快 ,大大影响了其商业化的进程。介绍了造成其容量衰减的主要原因 ,总结并比较了近来用于提高其电化学性能的几种方式———优化合成条件及合成方法 ,掺杂和表面修饰 ,以及以上几种方式相结合的方法。而将以上几种方式结合起来的方法是今后解决锂锰氧化物正极材料容量衰减的最好途径。     

WO3/LiV3O8用于电控离子交换选择性提锂

首先通过水热合成制备了六方隧道结构的WO3,然后再通过两步法将LiV3O8与WO3进行复合,制备成WO3/LiV3O8复合材料。随后采用XRD、SEM、EDS等手段对该复合材料进行了结构表征,并考察了不同复合比例的WO3/LiV3O8电控离子交换(ESIX)性能。实验结果表明,LiV3O8与WO3成功复合,其中WO3 (10%)/LiV3O8 的电化学性能最佳。将WO3 (10%)/LiV3O8 涂覆到预处理好的碳纸上,制备成电活性功能膜,采用ESIX技术在30 mg/L的含Li+溶液中对Li+进行电化学吸附,在电位为-1.0 V(vs. SCE)时吸附容量最大,为14.2 mg·g-1。在三种离子浓度均为0.015 mol/L 的Li+、Mg2+、K+混合溶液中测试了该材料的选择性,Li+/Mg2+和Li+/K+的选择性系数分别为15.88和52.23,五次吸附-脱附循环后,Li+的吸附容量仍能保持初始容量的87.8%。WO3/LiV3O8对Li+吸附表现出较高的吸附选择性,且复合材料具有一定的可重复使用性。     

层状正极材料Li[Co_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)]O_2的合成及电化学性能表征

以Co(NO3)2.6H2O、Ni(CH3COO)2.4H2O和Mn(CH3COO)2.4H2O为原料,在氩气保护下用共沉淀法制备了分散均匀的前驱体[Co1/3Ni1/3Mn1/3]C2O4.xH2O,用TG/DSC对前驱体的热分解做了表征。前驱体与碳酸锂在乙醇-水的混合体系中均匀分散,50℃下真空干燥后于500℃下预烧,将得到的混合物压片,然后在空气中于700~1 000℃下煅烧12~24 h得到三元正极材料。将得到的样品进行XRD、电池充放电循环、循环伏安等表征和测试。结果表明,700~1 000℃合成的样品有好的晶型(六方晶系,α-NaFeO2),特别是900℃下合成的正极材料有较好的晶型、高的首次充放电容量,并具有良好的电化学性能。     

中亚热带地区森林土壤真菌生物量及影响因子研究

为了解中亚热带地区不同植被类型土壤真菌生物量特征及影响因子,采用玻璃珠细胞破碎提取麦角甾醇法对福建省建瓯市万木林自然保护区内米槠天然林和杉木人工林土壤真菌进行研究,结果表明：1）米槠天然林和杉木人工林0~10 cm土层真菌生物量均显著高于10~20 cm土层。2）相同植被类型,随着海拔高度增加,米槠天然林0~10 cm和10~20 cm土层真菌生物量分别由1.34 mg·g^-1和0.63 mg·g^-1增加到3.28 mg·g^-1和1.46 mg·g^-1,增幅分别达到144.8%和131.7%,但只有0~10 cm土层差异显著。3）不同植被类型,米槠天然林0~10 cm和10~20 cm土层真菌生物量均显著高于杉木人工林相应土层,分别是杉木人工林的1.65和1.91倍。真菌生物量与土壤理化因子的相关分析结果表明：中亚热带地区森林土壤真菌生物量主要受pH值、土壤有机碳、硝态氮、总氮和C/N的影响,表现为真菌生物量与总氮呈显著正相关,与土壤有机碳和C/N呈极显著正相关,与pH值和硝态氮呈极显著负相关。     

典型亚热带城市片林与草坪土壤全磷垂直分布特征

城市作为人类栖息的主要场所,其含有丰富P源的城市绿地土壤受到人为活动的强烈影响·为了探讨亚热带不同类型城市绿地土壤全P含量的分布特征,于2010年9--12月对福州市典型城市片林与草坪土壤全P垂直分布特征进行研究,结果表明：研究区绿地40cm以上土壤全P含量平均值为0．61g·kg^-1,其中城市片林和草坪土壤全P含量平均值分别为0．64g·kg^-1和0.58g·kg^-1;人为活动直接导致不同类型城市绿地土壤全P垂直分布规律不同：不同植被类型对城市土壤全P含量影响不同．土壤的人为扰动和植被类型及其生长年龄是影响亚热带城市绿地土壤全P垂直分布规律的主要因素．     

典型亚热带城市片林与草坪土壤全磷垂直分布特征

城市作为人类栖息的主要场所,其含有丰富P源的城市绿地土壤受到人为活动的强烈影响·为了探讨亚热带不同类型城市绿地土壤全P含量的分布特征,于2010年9--12月对福州市典型城市片林与草坪土壤全P垂直分布特征进行研究,结果表明：研究区绿地40cm以上土壤全P含量平均值为0．61g·kg^-1,其中城市片林和草坪土壤全P含量...     

镁离子电池正极材料MgNi0.4Mn1.6O4的合成及温度的影响

采用溶胶-凝胶法合成了镁离子电池MgNi0.4Mn1.6O4正极材料,并考查了合成温度对产物结构及电化学性能的影响。利用热重-差热重量分析法(TG-DTG)、X射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)等对样品进行了表征和分析。结果表明当煅烧温度为900℃时,所得样品为纯相的MgNi0.4Mn1.6O4样品。在0.3～2.1 V电压范围内,以0.025 mA为充放电电流时,首次放电比容量为150.6 mAh/g。     

PFS混凝-Fenton-SBR反硝化脱氮-BAF组合工艺深度处理垃圾渗滤液

采用混凝沉淀-Fenton-SBR反硝化脱氮-BAF法工艺对经SBR处理的垃圾渗滤液进行深度处理。在进水污染物平均浓度为:CODcr=800mg·L-1,BOD5=50mg·L-1,NH3-N=10mg·L-1,NO3-N=550mg·L-1,TN=630mg·L-1,色度=600倍的情况下,组合工艺的最佳条件为:PFS加药量为0.5g·L-1;H2O2(30%)投加量为0.6m·lL-1,Fe2+投加量为0.005mo·lL-1,反应时间为4小时;反硝化以甲醇为外加碳源,碳氮比为3.2。最终出水水质CODcr≤80mg·L-1,BOD5≤10mg·L-1,NH3-N≤1.0mg·L-1,NO3-N≤10mg·L-1,TN≤10mg·L-1,色度≤15倍,SS≤10mg·L-1,达到生活垃圾填埋场污染排放标准(GB16889-2008)。组合工艺的药剂总成本低于6.85元/吨。