努丽燕娜
,
杨军
,
郑育培
,
王久林
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00129
采用介孔二氧化硅MCM-41作模板和硅源, 合成了具有介孔结构的可充镁电池正极材料硅酸锰镁. 分别用XRD、SEM、TEM和氮气吸脱附测试研究了合成材料的介孔结构, 并通过循环伏安、恒电流充放电测试比较了介孔与无孔硅酸锰镁材料的电化学性能. 由于介孔材料活性表面较大, 可增加电解液与活性材料的接触, 使材料具有较多的电化学反应位. 因而, 与相应的无孔材料相比, 具有介孔结构的硅酸锰镁材料呈现出较低的充放电极化、较大的放电容量和较高的放电电压平台. 在0.25 mol/L Mg(AlCl2EtBu)2/THF 电解液中, 0.2 C(约62.8 mA/g)充放电速率下, 介孔硅酸锰镁材料首次放电容量可达到241.8 mAh/g, 放电平台为1.65 V ( vs Mg/Mg2+). 设计具有介孔结构的材料为提高可充镁电池正极的电化学性能提供了一条有效的途径.
关键词:
可充镁电池
,
cathodematerials mesoporous structure
,
electrochemical performance
,
magnesium manganese silicate
,
null
努丽燕娜
,
杨军
,
郑育培
,
王久林
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00129
采用介孔二氧化硅MCM-41作模板和硅源,合成了具有介孔结构的可充镁电池正极材料硅酸锰镁.分别用XRD、SEM、TEM和氮气吸脱附测试研究了合成材料的介孔结构,并通过循环伏安、恒电流充放电测试比较了介孔与无孔硅酸锰镁材料的电化学性能.由于介孔材料活性表面较大,可增加电解液与活性材料的接触,使材料具有较多的电化学反应位.因而,与相应的无孔材料相比,具有介孔结构的硅酸锰镁材料呈现出较低的充放电极化、较大的放电容量和较高的放电电压平台.在0.25 mol/L Mg(AlCl2EtBu)2/THF电解液中,0.2 C(约62.8mA/g)充放电速率下,介孔硅酸锰镁材料首次放电容量可达到241.8mAh/g,放电平台为1.65V(vsMg/Mg2+).设计具有介孔结构的材料为提高可充镁电池正极的电化学性能提供了一条有效的途径.
关键词:
可充镁电池
,
正极材料
,
介孔结构
,
电化学性能
,
硅酸锰镁
于晓磊
,
杨军
,
冯雪娇
,
高鹏飞
,
王久林
,
努丽燕娜
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12672
以介孔二氧化硅SBA-15为硅源,采用镁热还原法和化学气相沉积(CVD)法合成了具有莲藕状结构的多孔硅/碳复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸脱附法研究了原料配比,混压方式以及反应温度对多孔硅物相组成和结构形貌的影响.多孔硅的最佳合成条件为:镁粉过量20wt％,原料经球磨混合均匀后直接在750℃下高温反应4h.对多孔硅及多孔硅/碳材料进行了电化学性能测试,在0.5 A/g电流密度下循环70次后仍保持1633.1 mAh/g的可逆容量,并且在8 A/g下容量达到580.1 mAh/g,表现出优异的循环稳定性以及倍率性能.
关键词:
硅负极
,
锂离子电池
,
镁热还原法
,
SBA-15
王璞
,
努丽燕娜
,
杨军
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.01.014
采用高能球磨方法制备了用作锂离子电池负极材料的Si-Cu/C复合材料.X射线衍射和扫描电子显微镜结果表明,复合材料中Si和Cu5Si是共存的,活性硅颗粒均匀地分散在石墨和惰性的铜硅合金基体中.电化学测试在电流密度0.2mA·cm-2,电压范围0～1.4 V条件下进行,其结果表明高分散Si-Cu/C复合材料首次可逆容量为524 mAh·g-1,远高于目前普遍使用的中间相碳微球;循环寿命也远优于同粒度的硅单体,经过30次循环后容量仍保持531 mAh·g-1.其高比容量和良好的循环性能表明:高分散Si-Cu/C复合材料有望替代碳成为锂离子电池负极材料.
关键词:
锂离子电池
,
负极
,
球磨
,
硅-铜/碳复合材料
郝洪顺
,
杨阳
,
秦磊
,
王丽君
,
胡志强
,
刘贵山
人工晶体学报
以无水乙醇为溶剂,从海娜花中提取天然染料,用其作为敏化剂制备了纳米TiO2太阳能电池.采用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)对天然染料组成进行分析,用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对不同pH值下的海娜花染料进行测试,并对其敏化的纳米TiO2太阳电池进行光电性能分析.结果表明:海娜花天然染料主要成分为指甲花醌、木犀草素,次要成分为类胡萝卜素、叶绿素a及芹菜素等;在中性(原始pH值)条件下,在可见光区约420 nm、470 nm、670 nm处有吸收峰,在紫外光区约340 nm处有吸收峰;在碱性条件下,由于指甲花醌、木犀草素、芹菜素等酚羟基质子解离,紫外吸收峰发生红移并且吸收强度增加;在酸性条件下叶绿素a失去卟啉环中的镁成为脱镁叶绿素,主要吸收峰都在420 nm和670 nm左右;在pH =5时,海娜花天然染料作为敏化剂制备的纳米TiO2太阳能电池的光电性能比较好,开路电压为0.39 V、短路电流密度为0.66 mA·cm-2、填充因子为0.60、光电转换效率为0.15％,400nm处IPCE为1.7％.
关键词:
TiO2
,
海娜花
,
染料敏化太阳能电池
,
pH值
,
光电性能
陈斌
,
彭向和
,
孙士涛
,
季金苟
,
陈松
稀有金属材料与工程
对丽文哈贝壳的微结构进行了扫描电镜(SEM)观察,观察显示它是由无机霰石层和有机胶原蛋白组成的一种生物陶瓷复合材料,其中无机霰石层平行于贝壳表面整齐排列.观察也显示这些霰石层是由长而薄的霰石片所组成,不同霰石层中的霰石片具有不同的方向,构成螺旋等铺层形式.更仔细的观察显示每一霰石片又是由长而细的霰石纤维所组成,最细的霰石纤维具有纳米的尺度.根据在贝壳中观察到的螺旋结构,进行了螺旋结构和平行结构最大拔出力的比较实验研究,结果显示螺旋结构的最大拔出力大于平行结构的最大拔出力,它使贝壳具有高的强韧性.研究结果对高性能仿生陶瓷复合材料设计提供了有益指导.
关键词:
丽文哈贝壳
,
生物陶瓷复合材料
,
螺旋微结构
,
最大拔出力
朱其芳
,
邵贝羚
,
孙泽明
,
王福生
,
姚伟
,
李东飞
中国有色金属学报
研究了涂层与基体界面结合能的测定方法, 用理论和实验技术分析了努氏界面印痕法加载过程中, 膜基试样吸收外加能量而转化为塑性变形能的行为、以及表面形状改变能和涂层界面断裂表面能, 建立了努氏界面印痕能量法. 对铁基Ni/Fe、镍基Cu/Ni低压等离子喷涂涂层进行界面结合强度的研究和分析得到涂层界面的断裂表面能. 铁基纯镍Ni/Fe涂层界面的断裂表面能比镍基铜Cu/Ni涂层的高. 界面微观分析表明: 镍基铜Cu/Ni涂层材料疏松, 膜基界面存在较多裂纹, 涂层和基体中观察不到元素扩散层. Ni/Fe涂层界面结合致密, 约有2μm的元素扩散层, 微观分析现象与界面结合能的测定结果吻合.
关键词:
涂层
,
断裂表面能
,
努氏界面印痕
