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锂离子电池负极储锂材料的研究进展?

梁初 , 许浩辉 , 梁升 , 夏阳 , 黄辉 , 陶新永 , 甘永平 , 张文魁

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.011.002

储锂材料是影响锂离子电池性能的关键因素之一，已成为国际上锂离子电池材料研究领域的热点和重点。综述了锂离子电池负极储锂材料的研究进展，但非简单地重复负极储锂材料发展的全部研究。重点关注了三大类负极储锂材料的电化学特性、储锂机理和主要电化学改性途径，并指出了三类负极储锂材料存在的技术问题和今后的研究方向。

关键词: 锂离子电池 , 负极材料 , 储锂 , 循环寿命 , 比容量 , 倍率性能

生物模板法合成锂离子电池电极材料研究进展

夏阳 , 方如意 , 施思 , 梁初 , 张俊 , 黄辉 , 陶新永 , 甘永平 , 张文魁

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.01.022

锂离子电池是一类极具潜力的新型二次化学储能器件,被广泛应用于便携式电子设备、电动交通工具和智能电网等领域.高性能电极材料的设计和合成是获得高能量密度、长循环寿命、高安全性锂离子电池的关键.文章针对锂离子电池电极材料存在制备工艺复杂、结构难以控制、活性物质利用率低、循环稳定性和倍率性能差等问题,从生物资源高效利用角度出发,结合生物材料尺寸均匀、形态多变、结构精密、环境友好等优点,综述了生物模板法合成锂离子电池电极材料的研究进展,并对该领域的发展方向进行了展望.

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , 负极材料 , 电极材料 , 生物模板

连铸的发展和初轧、开坯、轨梁等大型轧机的改造

李春福 , 胡林 , 赵宏阳 , 孟祥利

钢铁

根据我国国情提出了如何充分科学合理地使用初轧、开坯、轨梁等大型轧机的建议,讨论了在初轧机上采用连铸板坯劈分轧制H型钢和切分轧制小方坯,及生产以轧代锻的大圆坯的方法.

关键词: 连铸 , 大型轧机

硅负极材料的储锂机理与电化学改性进展

梁初 , 周罗挺 , 夏阳 , 黄辉 , 陶新永 , 甘永平 , 张文魁

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.08.007

硅作为锂离子电池负极材料具有极高的比容量,被认为是最有应用潜力的下一代锂离子电池负极候选材料.本文系统总结了硅负极材料的电化学储锂特性和储锂机理,分析了硅负极材料存在的主要问题及原因.针对存在的问题,从嵌脱锂过程硅材料粉化调控、稳定固体电解质界面膜(SEI膜)的构建和硅材料导电性调变3方面对硅负极材料的电化学改性进展进行了评述,并指出了硅负极储锂材料今后的研究方向.

关键词: 硅负极材料 , 储锂机理 , 粉化调控 , 稳定SEI膜 , 导电性

Li-Al-N-H系络合物贮氢反应的第一性原理研究

刘奕新 , 梁初 , 蒋龙 , 黎光旭 , 韦文楼 , 郭进

中国有色金属学报

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算Li-Al-N-H系络合物贮氢反应中各个化合物的晶胞参数、电子结构、生成焓和贮氢反应的反应焓.结果表明:Li3AlN2的Li-N、Al-N键主要为离子键,LiNH2的N-H键主要为共价键,Li-N键主要为离子键;298 K时贮氢反应的反应焓计算值分别为-23.7和-55.3 kJ/mol,与实验值均符合得较好;反应中各固态、气态物质的晶胞的结构优化后的晶格常数、键长与键角等与相应的实验值均符合较好.

关键词: Li-Al-N-H络合物 , 电子结构 , 反应焓 , 第一性原理

Co对ZrMn2合金贮氢性能影响的第一性原理研究

梁初 , 许灵艳 , 姚春贤 , 蓝志强 , 黎光旭 , 郭进

金属学报

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法，计算了Zr4Mn8-xCox（x=0、2、3）合金及氢化物的电子结构和生成焓。晶胞体积、生成焓的计算值随Co含量的变化趋势与实验测定的相一致。计算结果表明：Zr 4d轨道在费米能级处的态密度、H-Zr(2)与H-Mn(6h)的相互作用强度是决定氢化物稳定性的主要因素；合金Zr4Mn8-xCox的晶胞体积与6h位置原子间相互作用随着Co含量的增加而变化，是影响合金平台氢压的重要因素。

关键词: ZrMn2合金 , Hydrogen-storage property , Electronic structure

Co对ZrMn2合金贮氢性能影响的第一性原理研究

梁初 , 许灵艳 , 姚春贤 , 蓝志强 , 黎光旭 , 郭进

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.03.018

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算了ZrMnu2-xCo2(x=0,0.5,0.75)合金及氢化物的电子结构和生成焓.晶胞体积、生成焓的计算值随Co含量的变化趋势与实验测定结果一致.计算结果表明: Zr4d轨道在Fermi能级处的态密度,H-Zr(2)与H-Mn(6h)的相互作用强度是决定氢化物稳定性的主要因素;合金ZrMn2-xCox的晶胞体积与6h位置原子间相互作用随着Co含量的增加而变化,是影响合金平台氢压的重要因素.

关键词: ZrMn2合金 , Co添加 , 贮氢性能 , 电子结构

PVA纤维掺量对钢筋HPFRCC/混凝土复合梁受弯性能的影响

李艳 , 潘燕秋 , 陈卫峰

玻璃钢/复合材料

为改善普通钢筋混凝土梁易开裂的缺点,可将受拉区部分混凝土采用同体积的HPFRCC替代形成HPFRCC/混凝土复合梁.基于复合梁的正截面弯曲性能试验,主要研究PVA纤维体积掺量对复合梁受弯性能的影响,研究结果表明,受拉区HPFRCC层的存在,可有效分散裂缝且抑制裂缝的扩展,复合梁的裂缝呈“根系状”分布形态,且随着HPFRCC层内纤维掺量的增加,裂缝变得更加细密;开裂后,PVA纤维的桥接承拉作用使复合梁中受拉钢筋与压区混凝土的应变增长较为迟缓;与普通混凝土梁相比,复合梁的初裂荷载、屈服荷载与极限荷载均有不同程度的提高且开裂荷载的提高幅度最为明显.

关键词: 高性能纤维增强水泥基复合材料 , 聚乙烯醇纤维 , 复合梁 , 受弯性能