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利用四种不同的原料和工艺制备了四种二氧化钛凝胶，通过ＤＳＣ－ＴＧ分析凝胶从２５～９００℃的组分和物相变化的过程．利用ＸＲＤ和ＴＥＭ来测定变化过程中晶型和粒径的变化．凝胶在８０～１００℃时失去吸附的水和有机物，在２８０～２９０℃时有机物分解，在３７０～４００℃之间二氧化钛从无定形向锐钛矿晶型转变，在５００℃以上失去结构水，在６５０℃以后开始逐渐从锐钛矿型向金红石转变．

关键词: 二氧化钛 , thermal analysis , lost weight ratio

炭气凝胶在电化学能源材料中的应用研究进展

巢亚军 , 原鲜霞 , 杜娟 , 邓晓燕 , 马紫峰

材料科学与工艺

炭气凝胶是一种新型、轻质、多孔的非晶态纳米材料,具有在纳米尺度可控和剪裁的连续三维网络结构.简单介绍了炭气凝胶的制备工艺,详细综述了炭气凝胶在电化学超级电容器、燃料电池和锂离子电池等电化学能量储存与转换系统中的主要应用研究进展.

关键词: 炭气凝胶 , 电化学能源材料 , 超级电容器 , 燃料电池 , 锂离子电池

球磨工艺对炭气凝胶(CA)-SiO复合材料结构和电化学性能的影响

巢亚军 , 原鲜霞 , 马紫峰 , 邓晓燕 , 于文利

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00917

单纯的炭气凝胶(CA)与SiO球磨后可以制得性能优异的复合材料CA-SiO, 实验研究了球磨时间和球磨转速等工艺条件对CA-SiO的结构和电化学性能的影响. 结果表明, 无定形态的SiO与CA球磨后, 逐渐有晶粒细小的Si晶体析出, Si的晶粒随球磨时间的延长或球磨转速的提高先减小然后增大, Si的结晶度随球磨时间的延长或球磨转速的提高而增强, 但过长的球磨时间或过快的球磨转速均会导致材料中的晶体Si向非晶态转变; 球磨使材料中C的晶粒有所增大, 但球磨时间和球磨转速对C的晶粒大小没有明显的影响; CA-SiO中Si的结晶度越高、晶粒越小, 材料的嵌脱锂容量越高、充放电循环稳定性越好, 非晶态Si的存在不仅不利于锂离子在CA-SiO中的嵌入和脱出, 而且会导致材料的循环稳定性变差. 将CA-SiO用作锂离子电池负极材料时, 其最佳的制备工艺为: 以400r/min的速度球磨10h.

关键词: 球磨工艺 , CA-SiO composite , anode material , lithium-ion battery

纳米二氧化钛的热分析表征

邓晓燕 , 崔作林 , 杜芳林 , 彭春

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.06.010

利用四种不同的原料和工艺制备了四种二氧化钛凝胶,通过DSC-TG分析凝胶从25～900°C的组分和物相变化的过程.利用XRD和TEM来测定变化过程中晶型和粒径的变化.凝胶在80～100°C时失去吸附的水和有机物,在280～290°C时有机物分解,在370～400°C之间二氧化钛从无定形向锐钛矿晶型转变,在500°C以上失去结构水,在650°C以后开始逐渐从锐钛矿型向金红石转变.

关键词: 二氧化钛 , 热分析 , 失重率

球磨工艺对炭气凝胶(CA)-SiO复合材料结构和电化学性能的影响

巢亚军 , 原鲜霞 , 马紫峰 , 邓晓燕 , 于文利

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.05.011

单纯的炭气凝胶(CA)与SiO球磨后可以制得性能优异的复合材料CA.SiO,实验研究了球磨时间和球磨转速等工艺条件对CA-SiO的结构和电化学性能的影响.结果表明,无定形态的SiO与CA球磨后,逐渐有晶粒细小的Si晶体析出,Si的晶粒随球磨时间的延长或球磨转速的提高先减小然后增大,Si的结晶度随球磨时间的延长或球磨转速的提高而增强,但过长的球磨时间或过快的球磨转速均会导致材料中的晶体Si向非晶态转变;球磨使材料中C的晶粒有所增大,但球磨时间和球磨转速对C的晶粒大小没有明显的影响;CA-SiO中Si的结晶度越高、晶粒越小,材料的嵌脱锂容量越高、充放电循环稳定性越好,非晶态Si的存在不仅不利于锂离子在CA-SiO中的嵌入和脱出,而且会导致材料的循环稳定性变差.将CA-SiO用作锂离子电池负极材料时,其最佳的制备工艺为:以400r/min的速度球磨10h.

关键词: 球磨工艺 , CA-SiO复合材料 , 负极材料 , 锂离子电池

添加剂对Ni(OH)2电极充放电性能的影响

邓晓燕 , 崔作林 , 王荫东

功能材料

Mg、Ca、Sr、Ba、Cd、Zn、Co和La等添加剂以化学共沉积的方式添加到镍电极活性物质Ni(OH)2中,XRD显示Ni(OH)2为β型.恒流充放电和循环伏安实验结果表明:添加剂能提高镍电极的充放电性能,其中Sr、Co和La是比较理想的添加剂.它们能明显提高析氧极化,降低析氧速率,增强电极的可逆性,改善电极的充放电性能.

关键词: 添加剂 , Ni(OH)2 , 循环伏安

纳米Pb和Bi的热稳定性

邓晓燕 , 张志琨 , 崔作林

功能材料

利用综合热分析仪(DSC-TG)对纳米Pb(粒晶为90～150nm)和Bi(粒晶为90～130 nm)与体相Pb和Bi的熔点和熔化焓以及热稳定性等热力学性质进行了研究.实验结果表明:纳米Pb和Bi比块体的Pb和Bi有更高的吸附能力和化学活性.纳米Pb比块体的Pb熔点降低2.3℃,熔化焓降低59.0%,纳米Bi比块体的Bi熔点降低5.3℃,熔化焓降低47.95%.

关键词: 纳米Pb , 纳米Bi , 熔点 , 熔化焓 , DSC-TG