刘芳洋
,
赖延清
,
张治安
,
刘军
,
匡三双
,
李轶
,
李劫
,
刘业翔
材料导报
综述了电化学沉积太阳电池用CuInSe2(CIS)和Cu(In,Ga)Sez(CIGS)薄膜的研究和发展;对CIS和CIGS预制层的电化学沉积路线,包括一步沉积、分步沉积和特种电沉积的研究进展进行了详细的评述;综述了电沉积预制层的后处理,包括退火、化学处理和PVD调整成分的研究状况.回顾了基于电化学沉积的CIS和CIGS太阳电池研究的发展过程,并介绍了目前实验室和产业化研究的最新成果,指出了存在的问题并展望了其发展趋势.
关键词:
CuInSe2(CIS)
,
Cu(In
,
Ga)Se2(CIGS)
,
太阳电池
,
电化学沉积
秦庆伟
,
赖延清
,
张刚
,
田忠良
,
周新林
,
李劼
,
刘业翔
,
贺跃辉
中国有色金属学报
采用固态合成法分别在惰性气氛和空气下, 制备不同成分的Ni(1-x)ZnxFe2O4铁氧体尖晶石.对反应产物的物相、粒度和形貌的检测表明: 在Ar气保护下煅烧主要发生氧化物的离解反应, 反应物无法得到目标物相; 采用反应烧结法制备铝电解金属陶瓷惰性阳极时, 须保持一定的氧分压, 以避免金属氧化物的离解和金属相的氧化; 在空气中, 通过固态反应可制备出理想的铝电解惰性阳极用Ni(1-x)ZnxFe2O4尖晶石, 其粒度细, 且符合标准正态分布, 烧结温度低, 在1150℃下保温6h即实现完全反应.
关键词:
(Ni,Zn)Fe2O4
,
固态反应
,
惰性阳极
,
铝电解
童正夫
,
杨佳
,
颜畅
,
郝萌萌
,
刘芳洋
,
蒋良兴
,
赖延清
,
李劼
,
刘业翔
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64282-6
在非真空条件下，选用无毒原材料，采用溶液法制备Cu2ZnSnS4薄膜。利用透射电镜、X射线衍射、扫描电镜、能谱以及拉曼等研究手段，对Cu2ZnSnS4薄膜的形成机理进行分析。通过循环伏安及光电测试，探讨Cu2ZnSnS4薄膜作为染料敏化太阳能电池对电极的催化性能。结果表明：采用溶液法制备的Cu2ZnSnS4混合前驱体溶液主要由Cu2SnS3纳米晶和Zn离子组成，将其滴涂成膜后，经过550°C退火，最终可以得到Cu2ZnSnS4薄膜；制备的Cu2ZnSnS4薄膜对氧化还原对I3?/I?具有一定的催化作用，将其应用于染料敏化太阳能电池的对电极取得了1.09%的光电转化效率。
关键词:
Cu2ZnSnS4薄膜
,
Cu2SnS3纳米晶
,
Zn离子
,
电催化
,
染料敏化太阳能电池
李劼
,
闫剑锋
,
田忠良
,
赖延清
,
贾明
,
伊继光
,
刘业翔
材料导报
最近光伏产业发展迅速,对太阳级硅的需求急剧增长,制备太阳级硅的技术成为现在各国的一个研究热点.综述了太阳级硅制备技术的现状,指出了其中存在的能耗高、流程复杂等问题.总结了近几年研究较多的几种太阳级硅制备新方法的技术特点与研究进展,包括真空感应熔炼法、电子束熔炼法、等离子体熔炼法、热交换法、凝固提纯法、熔盐电解法等.并指出B和P等几种元素的去除效果以及能否适合大规模生产等都是这些新技术开发过程中需要注意的问题.
关键词:
光伏产业
,
太阳级硅
,
制备技术
,
研究进展
李相鹏
,
李劼
,
赖延清
,
刘业翔
,
冉永华
,
周昊
,
岑可法
中国有色金属学报
为了优化导流型铝电解槽聚铝沟设计方案,对槽内热应力分布特征进行研究分析.采用商用有限元计算软件ANSYS针对两种聚铝沟设计方案(即方案Ⅰ为工字型聚铝沟结构;方案Ⅱ为单聚铝沟结构)的导流槽模型进行了电-热-应力耦合计算,同时针对热应力引起的槽体形变进行模拟.结果表明:采用方案Ⅰ工字型聚铝沟结构时,槽体内部热应力较大,尤其是两端靠近横向聚铝沟的阴极炭块内部具有较大的应力集中,而采用方案Ⅱ单聚铝沟结构时,该处的应力集中得到了较好的缓和,槽体形变较小.
关键词:
导流型铝电解槽
,
热应力
,
形变
,
有限元方法
尹诚刚
,
李劼
,
徐宇杰
,
杨帅
,
赖延清
,
江南
,
张红亮
中国有色金属学报
采用数值仿真的方法对应用一种可减小铝液中水平电流的新型阴极钢棒的420 kA级铝电解槽进行三维计算，分析这种新型阴极钢棒对铝液中水平电流、槽电压以及电解槽温度分布的影响。结果表明：新型阴极钢棒可有效地减小铝液中X方向的水平电流；新型阴极钢棒中绝缘材料的加入在一定程度上增大了槽电压；当钢棒和钢棒糊接触不是很好时，新型阴极钢棒电解槽比传统阴极钢棒电解槽更容易出现阴极炭块和钢棒连接区域温度过高的情况。该计算结果可为铝电解槽在应用此种新型阴极钢棒后所获得的节能效果以及个别槽在运行过程中出现的问题提供理论依据。
关键词:
铝电解槽
,
新型钢棒
,
水平电流
,
电热场
,
数值模拟
,
电接触
杜双龙
,
赖延清
,
贾明
,
程昀
,
张红亮
,
张凯
,
刘业翔
中国有色金属学报
基于COMSOL MULTIPHYSICS平台建立三维热仿真模型,定量分析不同工作电流条件下的温度分布.结果表明:单体及模块最高温度集中在中心区域,温度呈辐射状由内向外逐渐降低.在换热系数20 W/(m2·K)作用下,低于8C倍率放电可使单体电池工作在正常温度范围,而使三并五串电池模块最高温度在正常范围,放电电流应低于5C;在5C倍率下放电结束后,荷电状态(SOC)为0模块中心电池最高温度达到322.88 K,比同倍率绝热条件下单体最高温度仅低2.81 K.
关键词:
锂离子电池
,
热模型
,
温度分布
,
仿真
李劫
,
杨娟
,
郝新
,
张治安
,
赖延清
,
周向阳
,
汤依伟
功能材料
研制了新型储能器件超级电容电池用石墨和活性炭复合负极材料,应用恒流充放电法,考察了这种复合负极材料的电化学性能.结果表明这种碳复合负极材料兼具良好的电容特性和电池特性,在基本保持电池特性的同时,能将电容器电位窗口从2.5V提高至3.5V vs Li/Li+,能量密度从21.7Wh/kg提高至40.3wh/kg,增大近两倍;有很好的倍率性能,电流密度从0.1A/g增加到1A/g时,比容量仅下降了1.3F/g;同时能保持良好的循环性能,10次容量保持率即使在3.5V高压下仍有96.7%.
关键词:
超级电容电池
,
石墨
,
活性炭
,
复合负极
朱华丽
,
鲁盼盼
,
陈召勇
,
李劼
,
陈奋
,
杜炳林
,
赖延清
中国有色金属学报
以硫酸为表面修饰剂,采用浸渍法对天然石墨进行表面修饰改性.傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析结果表明,硫酸表面修饰的天然石墨表面-OH和C=C消失,-COO-数量增多.电化学性能测试结果表明,经硫酸表面修饰的天然石墨的循环性能和倍率性能均得到提高.经3 mol/L H2SO4处理12h的天然石墨(NGS3)在0.5C下20次循环后脱锂容量为320.5 mA·h/g;而未经表面修饰的天然石墨(NG)在相同条件下的脱锂容量仅为299.9mA·h/g.采用交流阻抗谱对石墨进行嵌脱锂动力学研究,结果显示,经硫酸表面修饰的天然石墨膜电阻(RSEI)和电荷转移电阻(Rct)均减小,膜电容(CsEI)和双电层电容(CCPE)增加,多次循环后RSEI保持稳定,NG的活化能(Ea)为87.7kJ/mol,NGS3的Ea为77.2 kJ/mol,表明H2SO4修饰有利于锂离子去溶剂化能力的提高,并有利于形成稳定的固体电解质界面(Solid electrolyte interface,SEI).
关键词:
天然石墨
,
表面修饰
,
负极
,
固体电解质界面
,
交流阻抗
,
活化能
张治安
,
周耿
,
彭彬
,
卢海
,
贾明
,
赖延清
,
李劼
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12751
采用沉淀法合成了不同钴锰含量的碳纳米管(CNTs)/钴锰氧化物纳米复合材料.利用XRD、SEM、TEM、BET和FT-IR等方法对材料进行了表征,考察了不同复合材料对锂空气电池放电及充电过程的影响,同时对循环性能进行了研究.结果表明:钻锰比例为4∶0与0∶4时,产物为CNTs/Co3O4与CNTs/Mn3O4,钴锰比例为3∶1、2∶2、1∶3时,产物为CNTs/(Co,Mn)(Co,Mn)2O4.产物具有良好的分散性能,氧化物负载在碳管表面,其中CNTs/Mn3O4的分散性能最好.随着锰含量的增加,电池的放电性能提高,CNTs/Mn3O4的放电电压达到2.92 V.随着钴含量的增加,电池的充电性能提高,充电电压最低为3.80 V.钴锰比为3∶1时的产物充放电过电势(△ V)仅为1.05 V,5次循环后依然保持着良好的放电性能.
关键词:
锂空气电池
,
氧化锰
,
氧化钴
,
钴锰氧化物
,
催化剂
,
极化
