娄帅锋
,
尹鸽平
,
程新群
,
高金龙
,
马玉林
,
左朋建
,
高云智
,
杜春雨
表面技术
目的：研究界面导电性对材料电化学性能的影响，提升TiNb2 O7的循环稳定性。方法研究纯相TiNb2 O7材料的电化学特性，对比不同荷电态( SOC)的极片，研究材料导电性对电化学性能的影响机制。在材料的制备过程中加入不同的碳源构建导电网络，提升其导电性。结果得到了导电性对材料的影响机理，加入不同碳源显著提升了材料的循环稳定性。结论 Lix TiNb2 O7的导电性随嵌锂深度的增加而增大，导致材料的脱锂行为不能彻底进行。通过加入碳纳米管或者蔗糖热解碳，可以有效提升材料的循环性能。
关键词:
锂离子电池
,
TiNb2O7负极材料
,
导电性
,
电化学性能
左朋建
,
王振波
,
尹鸽平
,
程新群
,
杜春雨
,
徐宇虹
,
史鹏飞
材料导报
综述了硅酸盐正极材料的设计、特性、制备及电化学性能,介绍了基于密度泛函理论的量子化学计算在锂离子电池材料设计中的方法和理论,认为进一步开展Li2MSiO4及其复合材料的理论和实验研究可以获得性能优异的高容量正极材料.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
硅酸盐材料
,
量子化学计算
,
电化学性能
邵玉艳
,
尹鸽平
,
张健
,
高云智
,
史鹏飞
催化学报
本文利用原位离子交换法制备了碳纳米管(CNTs)载铂(Pt/CNTs)电极.X射线光电子能谱分析表明, Pt通过离子交换载于电化学功能化的CNTs表面.扫描电镜照片显示, Pt高度分散于CNTs表面.X射线衍射分析表明, Pt的粒径约为4.0 nm.离子交换法所制Pt/CNTs电极的电化学表面积和Pt的利用率均大于传统Pt/CNTs电极(Pt粒径约为2.5 nm), 其对氧还原的催化活性高于传统电极.这归因于离子交换法所制电极的特殊结构,即Pt普遍载于电化学活性位上.
关键词:
燃料电池
,
碳纳米管
,
铂
,
原位离子交换
,
电化学表面积
,
电化学功能化
尹鸽平
,
程新群
,
高云智
,
杜春雨
,
史鹏飞
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.02.012
为了提高碳材料的嵌锂性能,以沥青和自制的热固性酚醛树脂为原料,制备了掺磷酚醛树脂热解碳和掺磷沥青焦炭,通过充放电实验测量了两种掺磷碳材料的可逆容量,利用XRD、XPS技术分析了磷的掺杂对碳的组成与结构的影响.结果表明:掺磷使两种碳材料的可逆容量均有明显增加,且磷添加量为20%时增加最显著;磷的掺杂对硬碳的晶格参数无明显影响,而使软碳的石墨化程度下降;酚醛树脂热解碳中的磷主要与碳环相接,少部分同时还与氧相连,而焦炭中的磷则主要与氧成键,且掺磷使焦炭表面氧和氮含量明显增加.
关键词:
锂离子电池
,
碳
,
掺磷
,
嵌入性能
左朋建
,
尹鸽平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00599
利用机械球磨法得到Si和Mn原子比为3: 5的复合材料, 将此材料与20 wt%的石墨混合球磨得到Si3Mn5/C复合材料. 利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析材料的物相和电极的微观结构. 结果表明: 所得材料中没有Si-Mn二元新相的生成, 材料的颗粒尺寸为0.5～2.0μm. 碳的加入抑制了活性中心Si在循环过程中的较大结构变化, 且Si-Mn复合物颗粒均匀地分散在碳的网格中, 增加了复合材料的电接触. 合成样品的电化学测试表明, 石墨的添加提高了Si-Mn复合材料的可逆容量和循环性能. Si-Mn/C复合物的首次可逆容量为347mAh·g-1, 充放电效率为70%. 进而经200℃热处理的Si-Mn/C电极的首次可逆容量为463mAh·g-1, 充放电效率为70%. 在30个循环后复合材料仍保持426mAh·g-1的可逆容量, 充放电效率稳定在97%以上.
关键词:
锂离子电池
,
anode material
,
Si-Mn/C composite
,
mechanical ball milling
张健
,
尹鸽平
,
邵玉艳
,
王振波
,
赖勤志
稀有金属材料与工程
采用水煮电极和恒压放电两种方法活化膜电极(MEA),考察了活化前后膜电极及电极上阳极(PtRu/C)与阴极(Pt/C)催化剂的变化情况.电极极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)测试发现,活化后的电极性能有较大提高,膜电极的电阻降低.X射线衍射(XRD)的分析表明膜电极上阳极和阴极催化剂都发生聚集长大.分别采用CO吸附溶出法和氢吸脱附法测量MEA的阳极和阴极催化剂的电化学活性面积(ESA),结果表明,尽管催化剂的颗粒长大,但经过恒压放电活化的阳极和阴极的电化学活性面积分别提高了20.9%和5.0%.同时发现恒压放电活化的方法相对于水煮电极活化的方法更有利于提高膜电极性能.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
膜电极
,
活化
,
电化学活性面积
刘慧
,
尹鸽平
,
李延伟
,
陈刚
,
路蕾蕾
,
王振波
催化学报
采用密度泛函理论(DFT)方法结合周期性平板模型,研究了二甲醚(DME)分子在Pt(100)表面上的吸附.通过对不同吸附位(顶位、空位和桥位)下的几何结构、吸附能和mulliken电荷布局计算发现,吸附后 C - O 键和 C - H 键都有不同程度的伸长, top位的吸附能最大, hcp位最小;top位吸附有利于 C - O 键的断裂, bri位吸附则更利于 C - H 键的断裂.
关键词:
二甲醚
,
Pt(100)晶面
,
吸附
,
密度泛函理论
邵玉艳
,
尹鸽平
,
王家钧
,
高云智
催化学报
研究了Pt/CNT(碳纳米管)电极在动电位和恒电位两种情况下的电化学稳定性. 在动电位条件(0.05～1.2 V vs RHE(可逆氢电极)循环伏安940次, 60 h)下, Pt/CNT电极的电化学表面积下降18.8%;在恒电位条件(1.2 V vs RHE, 60 h)下, Pt/CNT电极的电化学表面积仅下降5.2%. 这表明Pt/CNT电极在动电位条件下性能衰减得更迅速. X射线光电子能谱分析表明,恒电位条件下载体碳纳米管被氧化的程度较大. X射线衍射分析计算表明,动电位和恒电位氧化后, Pt颗粒的平均粒径从3.8 nm分别增大到4.9和3.9 nm. Pt颗粒的长大可能是Pt/CNT电极性能衰减的主要原因之一,而载体的氧化不是Pt/CNT电极性能衰减的主要原因.
关键词:
铂
,
碳纳米管
,
燃料电池
,
电化学表面积
,
稳定性
左朋建
,
尹鸽平
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.03.014
利用机械球磨法得到Si和Mn原子比为3:5的复合材料,将此材料与20 wt%的石墨混合球磨得到Si3Mn5/C复合材料.利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析材料的物相和电极的微观结构.结果表明:所得材料中没有Si-Mn二元新相的生成,材料的颗粒尺寸为0.5～2.0μm.碳的加入抑制了活性中心Si在循环过程中的较大结构变化,且Si-Mn复合物颗粒均匀地分散在碳的网格中,增加了复合材料的电接触.合成样品的电化学测试表明,石墨的添加提高了Si-Mn复合材料的可逆容量和循环性能.Si-Mn/C复合物的首次可逆容量为347mAh·g-1,充放电效率为70%.进而经200℃热处理的Si-Mn/C电极的首次可逆容量为463mAh·g-1,充放电效率为70%.在30个循环后复合材料仍保持426mAh·g-1的可逆容量,充放电效率稳定在97%以上.
关键词:
锂离子电池
,
负极材料
,
Si-Mn/C复合材料
,
机械球磨
廖丽霞
,
王明
,
方涛
,
尹鸽平
,
周晓光
,
娄帅锋
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150272
以ZnCl2和FeCl3.6H2O为原料,通过溶剂热法制备了尖晶石型ZnFe2O4材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和恒流充放电测试技术对材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征.结果表明,合成的材料为纳微多孔结构,其颗粒粒径约为250 nm,以50 mA/g的电流密度充放电时,可逆比容量为933.1 mAh/g,经过100次循环后,比容量为813.5 mAh/g,比容量保持率高达87.2％,表现出优异的循环稳定性能.当电流密度增大到400 mA/g时,其比容量约为355 mAh/g,表现出较高的倍率性能.采用该法制备得到的纳米ZnFe2O4具有比容量高、循环稳定好等优点,是一种具有较强应用前景的锂离子电池负极材料.
关键词:
铁酸锌
,
锂离子电池
,
纳米材料
