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一种锂离子电池正极纳米材料LiV3O8 的制备和性能

杨辉 , 李娟 , 张校刚 , 贾殿赠

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00447

采用一种简单的低热固相合成方法, 在不同烧结温度下制备了具有纳米结构的LiV3O8. 并利用X射线衍射、热重/差热、透射电镜、充放电以及循环伏安等测试手段对其结构、形貌和性能做了研究. 结果表明, 不同的烧结温度影响到产物的结构、形貌和性能. 300℃烧结6h的样品, 在1.8~3.8V范围内, 首次放电比容量达到342mAh/g. 随着烧结温度的升高, 样品在(100)方向的衍射峰明显增强, 充放电容量也有所下降.

关键词: 锂离子电池 , nanomaterial , LiV3O8 , electrochemical properties

热处理对贮氢合金V3TiNi0.56Al0.2电化学性能的影响

余祖孝 , 李荣 , 周上祺 , 刘守平

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00157

用自蔓延高温合成法制备了钒基固溶体贮氢合金V3TiNi0.56Al0.2并进行热处理,通过X射线衍射对合金进行结构表征,并采用模拟电池和循环伏安法对其电化学性能进行研究.结果表明:1173、1573K热处理后,合金中第二相TiNi的衍射强度下降,合金的组织分布显得更为均匀,晶粒变大;热处理后合金充放电循环稳定性及高倍率放电性能得到改善,铸态合金的最大放电容量为350mAh·g-1,热处理合金充放电时最大放电容量大于铸态合金,且循环稳定性有明显的改善,氢在合金中的扩散系数增大,高倍率放电性能较好.

关键词: 热处理 , hydrogen storage alloys , microstructure , electrochemical properties

中温固体氧化物燃料电池阴极材料Pr2-xSrxCoO4+δ的制备及性能研究

曹悦 , 顾海涛 , 陈涵 , 郑益锋 , 周明 , 郭露村

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00738

采用固相反应法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Pr2-xSrxCoO4+δ (x=0.8,1.0, 1.2). 通过XRD、SEM、热膨胀法、直流四探针法、交流阻抗谱法和循环伏安法对该体系材料的晶体结构、热膨胀系数、电导率和电化学性能进行了研究. 结果表明, 合成的粉体均形成了单相K2NiF4结构, Pr0.8Sr1.2CoO4+δ与电解质材料Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)在1100℃空气气氛下混合烧结, 未生成杂相. 材料的热膨胀系数随着Sr含量的增加而升高.  800℃时样品的电导率均大于100 S/cm. 随着Sr含量的增加, 极化电阻减小, Pr0.8Sr1.2CoO4+δ在空气中的极化电阻最小, 700℃为0.29 Ω·cm2.

关键词: 固体氧化物燃料电池 , cathode , thermal expansion , electrical conductivity , electrochemical properties

锂离子电池正极材料LiMn2O4制备新工艺

宋桂明 , 周玉 , 周文元

无机材料学报

采用球磨湿混和旋转合成相结合的新工艺来制备锂离子电池正极材料LiMn,并对制备的材料进行了粒度、化学成分以及电化学性能测试.制备的LiMn为正尖晶石结构,而且物质纯净.同一批次制备的材料化学成分均匀,粉末粒度分布范围窄,中粒径为10.67μm,首次充电容量为124mAh/g,放电容量为115mAh/g.循环次数达30次时,放电容量还大于100mAh/g,循环稳定性良好.球磨湿混工艺能将原料混合均匀,并能有效地使原料粒度细化而且粒度均匀.旋转合成工艺能使反应物和反应产物的温度均匀、粒度均匀、晶型结构与成分均匀.球磨湿混和旋转合成相结合的固相合成新工艺能制备出电化学性能性能良好的LiMn.

关键词: 正极材料LiMn2O4 , wet ball-milling , rotating synthesizing , lithium ion battery , electrochemical properties

MgNi-TiNi0.56M0.44(M=Al、Fe)贮氢合金的制备和电化学性能研究

刘素琴 , 陈东洋 , 黄可龙 , 黄红霞

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00361

用机械合金化法制备出MgNi及MgNi-TiNi0.56M0.44(M=Al、Fe)复合合金,并研究该系列合金的相结构和电化学性能. XRD结果表明所合成的几种合金均为非晶态;充放电结果表明:MgNi-TiNi0.56M0.44(M=Al、Fe)复合合金的初始容量比纯MgNi合金低,但循环寿命有较大的改善,其中MgNi-TiNi0.56Al0.44合金放电容量最大,达380.64mAh/g,经50次循环后容量保持率是48.97%;动电位扫描结果表明复合后合金电极的抗腐蚀能力增强;循环伏安法和电化学阻抗谱法研究结果表明:复合后降低了电极表面的电子转移电阻和H原子的扩散阻抗,增强了电极表面的电化学催化性能.

关键词: 镁基贮氢合金 , electrochemical properties , mechanical alloying

溶胶-凝胶法制备尖晶石锂锰氧正极材料

刘素琴 , 路雁雁 , 黄可龙

无机材料学报

以丙氨酸为螯合剂采用软化学法制备了锂锰氧化物.XRD分析结果表明所合成的产物为尖晶石型锰酸锂;采用SEM对产物的形貌进行了表征,结果表明所合成产物主要为棒状,且颗粒大小分布均匀.通过FT-IR及TG/DTA等手段初步探讨了产物的合成机理.采用循环充放电测试考察了产物的电化学性能,结果表明采用此法制备的产物具有优异的电化学性能.

关键词: LiMn2O4 , sol-gel , electrochemical properties

A、B侧元素化学计量比对La-Mg-Ni-Co系四元储氢合金的电化学性能影响研究

李振轩 , 朱文 , 谭聪 , 崇保和 , 杨学兵

稀有金属

采用共沉淀-还原扩散法制备了具有不同化学计量比的La-Mg-Ni-Co系储氢合金(AB3、AB3.3、AB3.5),重点考察B侧元素不同化学计量比对四元合金La-Mg-(Ni-Co)x (x=3.0,3.3,3.5)相结构和电化学性能的影响规律.结果表明,成分合金La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5 (x=3.0)具有良好的综合电化学性能.同时采用3种电化学动力学实验分别对合金电极表面的电荷转移阻抗和电荷转移速率以及合金体相中氢的扩散速率进行了表征.证实合金元素化学计量是通过影响合金电极表面的电荷转移和合金体相中氢的扩散速率综合作用来改变其电化学动力学性能.

关键词: 共沉淀还原扩散法 , La-Mg-Ni-Co , 储氢合金 , 相结构 , 电化学性能

LaNiO3/Pd复合薄膜电极材料在碱性溶液中的电化学行为研究

戴培华 , 张国庆 , 王文旭 , 席博 , 罗永春

中国稀土学报 doi:10.11785/S1000-4343.20140507

用射频磁控溅射法在Si(111)衬底上沉积制备金属Pd膜、LaNiO3单层膜和Pd/LaNiO3复合薄膜,利用XRD,SEM,EDS能谱、四元探针和电化学方法系统研究了退火处理和表面覆Pd对Pd/IaNiO3复合薄膜电极的相组织结构、表面形貌、电学以及电化学储氢行为的影响.结果表明,700℃退火1h后,LaNiO3薄膜具有结晶度较佳的钙钛矿型菱方结构组织和最小的电阻率(0.79 mΩ·cm),退火温度高于800℃后,LaNiO3菱方型结构组织开始分解,电阻率增加.LaNiO3薄膜在空气中退火后其表面化学吸附氧转变为晶格氧,导致LaNiO3薄膜氧元素含量明显增加.电化学测试结果表明,在碱液中金属Pd膜具有良好的析氢电催化活性和较好的电化学储氢性能,其最大放电容量为130 mAh.g-1.退火态LaNiO3单膜电极放电容量很小(27 mAh·g-1),当表面覆Pd后退火态LaNiO3/Pd复合薄膜电极放电容量增加至181 mAh·g-1,扣除其表面Pd膜吸氢容量后LaNiO3薄膜电极的实际放电容量最高达到400 mAh.g-1.LaNiO3表面镀Pd后能极大改善和提高LaNiO3薄膜电极的电催化活性和电化学储氢容量.

关键词: 射频磁控溅射 , LaNiO3/Pd薄膜 , 热处理 , 微观组织 , 电化学性能

汽车电池用新型钒基储氢合金的电化学性能研究

于瑞

钢铁 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.04.006

在V3TiNi0.56储氢电池合金中添加0.204%纳米铜颗粒和0.102%稀土镓,并进行该汽车用新型钒基储氢电池合金的显微组织、物相组成及电池的电化学性能测试.结果表明,该新型储氢电池合金由V基固溶体相、TiNi相组成,具有明显的氧化峰和还原峰;V3TiNi0.56钒基储氢电池和新型钒基储氢电池,在充放电循环6次后的放电容量分别衰减了98.67%和9.62%,说明新型钒基储氢电池循环稳定性得到显著提高.

关键词: 钒基储氢电池 , V3TiNi0.56合金 , 纳米铜 , 稀土镓 , 电化学性能

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