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无钴镍基正极材料 LiNi0．7Mn0．3O2制备及性能研究

钟盛文 , 陈鹏 , 姚文俐 , 梅文捷 , 胡经纬 , 金柱 , 刘熙林 , 王春香

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.增刊(Ⅰ).031

采用共沉淀-高温固相法合成正极材料LiNi0．7 Mn0．3 O 2,利用 X 射线衍射分析(XRD)表征其结构、扫描电子显微镜(SEM)表征其形貌、X 射线光电子能谱(XPS)表征其价态,最终确定了该材料最佳烧成温度为820℃.研究表明,该温度下合成的 LiNi0．7 Mn0．3 O 2具有典型的α-NaFeO 2型层状结构,颗粒形貌呈类球形且分布均匀；XPS 数据表明,LiNi0．7 Mn0．3 O 2中的 Ni 主要以＋3价形态存在,Mn 主要以＋4价形态存在.室温条件下以0．2 C 倍率在2．75~4．35 V 的电压范围内充放电,首次放电比容量高达188．9 mAh/g,70次循环后容量保持率为95．2％.

关键词: 锂离子电池 , LiNi0.7 Mn0.3O2 , XPS , 烧结温度 , 无钴

锂离子电池正极材料Li1.07Ni0.4Mn0.53O2的合成及电化学性能

钟盛文 , 刘熙林 , 李栋 , 陈鹏 , 梅文捷 , 金柱 , 胡经纬 , 王春香

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.08.009

采用氢氧化物共沉淀法制备出Ni0.3Mn0.57(OH)2前驱体,与Li2 CO3混合制备了锂离子电池正极材料Li1.7Ni0.Mn0.53(O2,利用SEM、XRD对所得试样的形貌和晶体结构进行了表征,并研究了材料的电化学性能.结果表明:950 ℃下保温16 h所得Li1.07 Ni0.Mn0.53 O2具有良好的倍率性能和循环稳定性,2.75～4.2 V、90 mA/g(0.5C)下Li1.07 Ni0.Mn0.53 O2的首次放电比容量达到127.11 mAh/g,100次循环后容量保持率为98.99％.

关键词: 锂离子电池 , Li1.07Ni0.4 Mn0.53O2 , 共沉淀 , 电化学性能

Ba2YAlO5∶Eu3+红色荧光粉的制备及其发光性能研究

肖宗梁 , 黄昕 , 游维雄 , 赖凤琴 , 叶信宇 , 王春香 , 蒋鸿辉 , 钟盛文

中国稀土学报 doi:10.11785/S1000-4343.20160202

采用溶胶-凝胶法制备了Ba2YAlO5∶Eu3+红色荧光粉,通过XRD,SEM,荧光光谱分别对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征,讨论了Eu3掺杂浓度、煅烧温度、Bi3+掺杂对样品发光性能的影响.结果表明:实验所得样品主晶相为Ba2YAlO5.颗粒形貌不规则,粒径大小为2～10μm.合成的荧光粉在260nm紫外光激发下发出明亮的红光,最佳Eu3+掺杂量为8％(摩尔分数),最佳煅烧温度为1250℃.掺杂Bi3+后,样品的结构没有改变,但激发光谱发生了变化,在300～375nm处出现激发峰,对应于Bi3+的1S0→3P1跃迁.随着Bi3+掺杂浓度的增加,在333nm激发下,发光强度先增加后减弱,存在Bi3+→Eu3+的能量传递过程.

关键词: 溶胶-凝胶法 , Ba2YAlO5∶Eu3+ , 红色荧光粉 , 稀土

富锂正极材料 Li1+x [Ni0.36 Mn0.64]1-x O2的制备及电化学性能研究?

钟盛文 , 梅文捷 , 李栋 , 金柱 , 刘熙林 , 陈鹏 , 胡经纬

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.12.003

采用氢氧化物共沉淀-高温固相焙烧法合成了富锂正极材料 Li1+x [Ni0.36 Mn0.64]1-x O2(x=0.12,0.15,0.18,0.2)。采用 XRD 表征其结构,SEM 表征其形貌,恒电流充放电和循环伏安测试其电化学性能。其中,XRD 结果表明各样品都具有α-NaFeO2型层状结构。结果表明：室温下以30 mA/g 的电流密度,在4.6~2.75 V 的电压范围内充放电,x=0.15的首次放电比容量为237.9 mAh/g,经50次循环后容量保持率为98%。研究发现,层状富锂镍锰正极材料中的 Li2 MnO3组分在充放电过程中会逐渐向尖晶石相转变,这是容量衰减的主要原因。

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , Li2 MnO3 , 无钴

预热粉体爆炸烧结单相纳米氧化铝陶瓷的研究

钟盛文 , 焦永斌 , 叶雪均 , 匡敬忠 , 刘政 , 饶俊 , 张立德

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.03.033

采用预热粉体爆炸烧结技术制备单相纳米陶瓷，用40nm的α-A12O3粉体作原料进行烧结试验，用高倍扫描电镜、X射线衍射分析等手段对试验结果进行了测试。最近的研究表明：纳米粉体分别经600～800℃预热后进行爆炸烧结，可以得到密度为96％～100％理论密度、晶粒大小在l00nm以下的单相氧化铝纳米陶瓷，随着预热温度的递增，陶瓷晶粒生长有加快趋势。与常温下爆炸烧结相比，本研究的陶瓷晶粒无明显晶格变形。对陶瓷质量的影响因素及其改善途径也进行了分析。

关键词: 单相纳米陶瓷 , 预热粉体 , 爆炸烧结

正极集流体为碳纳米管宏观膜的锂离子电池及其性能

钟盛文 , 胡经纬 , 吴子平 , 梅文捷

新型炭材料

采用超轻的碳纳米管(Carbon nanotubes, CNTs)宏观膜替代传统的金属铝集流体,替换后的锂离子电池以 LiCoO2为活性物质,在1 C 条件下电池首次放电比容量为132.8 mAh·g-1,500次循环后容量保持率高于80%；当正极材料层面密度为16 mg·cm-2时,LiCoO2-CNT 电极的能量密度比 LiCoO2-Al 电极提高25%；同时,CNTs 膜作为正极集流体的电池自放电率低于1.5%。该 CNTs 膜经电流刺激后仍保持较高的石墨化程度,相比金属集流体,其表面束状的多孔结构可有效保证正极材料层和集流体间的紧密接触。该膜有望替代传统铝箔成为新一代锂离子电池用集流体。

关键词: 碳纳米管 , 锂离子电池 , 集流体 , 能量密度

云母钛珠光颜料的研究进展和发展前景

韩德强 , 钟盛文

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2003.07.012

综述了云母钛珠光颜料的发展概况和技术动态,并阐述了云母钛珠光颜料的制备工艺及形成机理,进而提出其研究的要点.

关键词: 云母钛珠光颜料 , 制备工艺 , 机理 , 研究进展 , 发展前景

钠离子电池铁基正极材料的研究进展

刘小林 , 钟盛文 , 张骞 , 李之锋 , 李栋 , 陈军

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.019.006

随着锂电池在新能源汽车和大型定置装备上的应用,稀有金属锂(Li)供应短缺问题日益凸显.因而发展钠离子可充电池尤其是室温钠离子电池受到了全球范围内的重视.相比于其他正极材料,铁基正极材料具有电位高,储量丰富等优势.综述了当前国内外各类钠离子铁基正极材料最新研究进展,介绍了其结构特征和电化学性能,总结了各类型铁基正极材料应用于钠离子电池的优缺点.最后提出新型的高电压聚硫酸根离子铁基正极材料具有诱人的应用前景.

关键词: 钠离子电池 , 正极材料 , 铁基

宇宙核钟

戴光曦 , 孙志虹

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2001.03.006

以很长半衰期(42×109 a)的β- 衰变的187Re-187Os核对作为大尺度的宇宙核钟来量度宇宙的年纪, 是近代天文学与核物理学相结合的又一典范. 这种宇宙时钟是利用裸核187Re与它的衰变子体187Os同位素在共生矿中天然含量的比值来测定时间的. 利用187Re裸核的半衰期通过核物理计算可对中性187Re的半衰期进行修定.

关键词: 宇宙核钟 , 哈勃常数 , 退行速度 , 中性/裸核187Re , 同位素的天然含量 , 大爆炸