熊利芝
,
胡清华
,
梁凯
,
何则强
功能材料
以乙酸锂、硝酸镍、硝酸钴和乙酸锰为原料,通过高温固相法,分别采用一次烧结和二次烧结合成了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2.采用X射线衍射、扫描电镜分析以及电化学测试等手段对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的微观结构、表面形貌和电化学性能进行了研究.结果表明,高温固相法能得到结晶良好的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,但二次烧结提高了材料的I(003)/I(104)值,降低了c/a值,得到的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有更完善的层状结构和更优良的电化学性能.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
,
固相法
,
二次烧结
吴显明
,
李润秀
,
何则强
,
陈上
人工晶体学报
采用溶液沉积及快速退火制备了不同厚度的LiMn2O4薄膜,用X射线衍射及扫描电子显微镜检测分析薄膜的物相及形貌;采用恒电流充放电及交流阻抗技术研究了LiMn2O4薄膜的电化学性质.结果表明,制备的LiMn2O4薄膜均匀,晶粒大小相近,晶粒尺寸在20～50 nm之间.经热处理后LiMn2O4薄膜断面清晰,薄膜与基片之间扩散很轻微.随着薄膜厚度的增加,薄膜的粗糙度减小,平整度变好.不同厚度的LiMn2O4薄膜的比容量介于42～47 μAh/(cm2·μm)之间,经50次循环后,薄膜的容量损失率从0.18 μm的0.64%上升到1.04 μm的9.0%,循环性能随着薄膜厚度的增加而变差.电化学阻抗测试表明不同厚度的LiMn2O4薄膜锂离子扩散系数差别不大,数量级为10-11cm2/s.
关键词:
LiMn2O4
,
薄膜
,
锂离子
,
扩散
,
电化学
唐安平
,
何则强
,
徐国荣
,
令玉林
,
彭荣华
稀有金属材料与工程
采用液相法合成了Li3V2(PO4)3(空间群P21/n)电活性材料.用XRD和恒流充放电对样品的微观结构和电化学性能进行了表征.结果表明,在1.5～4.3V电压范围内,样品在平均电压为1.81和3.77V时均发生了可逆的锂嵌入反应；锂嵌出和嵌入过程中均出现一系列复杂的相变.在1.5～3.0V电压范围内,以C/5倍率循环50周后,样品的容量衰减极小,表明锂脱嵌反应具有优良的循环稳定性.因此,Li3V2(PO4)3可以同时作为正极和负极而组成对称电池.另外,1.5～4.3 V电压范围内进行的嵌锂反应可以充当一种内置的过充电安全阀.
关键词:
Li3V2(PO4)3
,
锂离子电池
,
1.5～4.3 V电压范围
何则强
,
熊利芝
,
刘文萍
,
吴显明
,
陈上
,
黄可龙
稀有金属材料与工程
以SnCl4·5H2O、Cu(NO3)2·3H2O和NH3·H2O为原料,采用化学共沉淀法制备了纳米SnO2-CuO复合粉末.运用热重和差热分析、X射线衍射、扫描电镜和红外光谱等手段对合成粉末进行了表征.将合成粉末作为锂离子电池负极材料,研究了其充放电容量、循环性能和交流阻抗等电化学性能.结果表明,采用化学共沉淀法可以得到平均粒度为87 nm的SnO2-CuO粉末.在SnO2中掺入CuO,并没有改变SnO2的结构,但能够有效抑制SnO2粒子的长大.纳米SnO2-CuO粉末的可逆容量可以达到752 mAh·g-1,经60次循环后,纳米SnO2-CuO粉末的容量保持率分别为93.6%,优于纳米SnO2(92.0%),说明掺杂CuO改善了纳米SnO2的循环性能.
关键词:
二氧化锡
,
CuO掺杂
,
锂离子电池
,
电化学性质
何则强
,
熊利芝
,
梁凯
,
卢彪
中国有色金属学报
采用流变相法合成LiNi0.5Mn1.5O4粉末.以甲醛为还原剂,采用化学镀法制备LiNi0.5Mn1.5O4/Ag复合材料.通过X射线衍射分析、扫描电镜分析以及电化学测试等手段对LiNi0.5Mn1.5O4/Ag的微观结构、表面形貌和电化学性能进行研究.结果表明:在LiNi0.5Mn1.5O4/Ag中,LiNi0.5Mn1.5O4表面被包覆一层分散均匀且颗粒大小均匀的Ag,Ag颗粒的大小为200～300 nm.Ag颗粒的存在增加LiNi0.5Mn1.5O4颗粒之间的电子导电性,降低电池的极化作用,减少锰的溶解,使得LiNi0.5Mn1.5O4/Ag具有比LiNi0.5Mn1.5O4更高的可逆容量、更稳定的循环性能和更好的倍率性能.以0.2C放电时,LiNi0.5Mn1.5O4/Ag的首次放电容量达到143.8 mA-h/g;而经100次循环后,以0.2C和2.0C放电时,LiNi0.5Mn1.5O4/Ag的容量保持率分别达到99.2%和86.8%.
关键词:
锂离子电池
,
LiNi0.5Mn1.5O4
,
银
,
包覆
,
化学镀
吴显明
,
何则强
,
麻明友
,
肖卓炳
,
刘建本
,
许名飞
功能材料
通过旋转镀膜技术的溶液沉积法制备LiMn2O4薄膜,详细讨论了影响LiMn2O4薄膜形貌的各种因素.研究表明前驱体溶液溶剂、溶液浓度、匀胶速度、升温速度以及加热分解温度和时间等对薄膜形貌有重大影响.实验表明LiMn2O4前驱体溶液浓度为0.2mol/L,匀胶速度为3000r/min,匀胶时间为30s,加热分解温度350℃,加热分解时间20min,升温速度为10℃/min为较为理想的一组合成条件.
关键词:
旋转镀膜
,
溶液沉积
,
薄膜
,
形貌
刘恩辉
,
李新海
,
侯朝辉
,
何则强
,
邓凌峰
材料导报
利用V2O5凝胶前驱体和苯胺单体在溶液中原位氧化聚合制备了V2O 5和聚苯胺(PANI)的有机-无机PANI/V2O5杂化材料,分别利用X-射线衍射(XRD)、热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)技术对杂化材料进行了表征.用PANI/V2O5作为二次锂电池的正极材料,利用恒电流充放电技术对其进行电化学性能研究,实验表明该杂化材料具有较高的首次插锂容量,在0.1C放电倍率和1.50～4.0V的电压范围内具有288 mA·h·g-1的首次放电容量,在0.3C的放电倍率下循环30次后保持180mA·h·g-1的放电容量.
关键词:
溶胶-凝胶
,
PANI/V2O5杂化材料
,
二次锂电池
,
正极
邹俭鹏
,
何则强
,
周忠诚
,
阮建明
稀有金属材料与工程
采用热压工艺制备了HA/316L粉非对称生物功能梯度材料(FGM).HA/316L粉非对称生物FGM在宏观上呈现明显的梯度,微观上则表现出成分连续变化,且各成分分布均匀、弥散.在各梯度层内部及界面都没有裂纹及大孔洞出现,界面结合紧密.随着316L粉的含量增加,韧窝的数量逐渐增加,韧窝形貌由浅变深,边缘由尖锐逐渐变得圆滑,表明材料由脆性断裂向韧性断裂转化.纯HA梯度层为典型的脆性断裂,HA80/316L和HA60/316L梯度层表现为典型的晶间断裂,HA40/316L和HA20/316L梯度层断裂性质为晶间断裂中掺杂有韧性断裂,而316L梯度层则表现为典型的韧性断裂.316L粉的加入改变了HA/316L粉生物FGM各梯度层的断裂方式,从而提高了材料的力学性能.从整体上而言,HA/316L粉生物FGM主要增韧机制包括层间裂纹偏转增韧与裂纹偏转增韧.
关键词:
功能梯度材料(FGM)
,
羟基磷灰石(HA)
,
热压
,
微观组织
,
增韧机制
陈上
,
吴显明
,
刘建本
,
何则强
功能材料
采用离子交换法制备Co, Cr及Al掺杂LiMnO_2,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和恒电流充放电等技术检测和分析合成产物的物相、形貌及电化学性能.研究表明掺杂后LiMnO_2仍然保持原来的结构,但晶粒形貌发生了改变,晶格常数总体变小.与未掺杂的LiMnO_2相比,Co、Cr及Al掺杂LiMnO_2具有更高的放电容量和更好的循环性能.随着掺杂量的增加,Co、Cr及Al掺杂LiMnO_2的放电容量逐步下降,但循环性能不断改善.在掺杂的LiMnO_2中,LiMn_(0.95)Cr_(0.05)O_2的放电容量最高,达到198.1mAh/g,而LiMn_(0.85)Al_(0.15)O_2的放电容量最小,LiMn_(0.90)Cr_(0.10)O_2循环性能最好,而Co掺杂的循环性能最差.
关键词:
锂离子
,
掺杂
,
离子交换
,
电化学
侯朝辉
,
李新海
,
刘恩辉
,
何则强
,
邓凌峰
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.01.003
以正硅酸乙酯为模板硅源,间苯二酚-甲醛凝胶为炭前驱体,采用同步合成模板炭化(SSTCM)法制备了具有可控结构的中孔炭材料.炭材料的比表面积可达1 500 m2/g,平均孔径在3 nm～10 nm之间.经过酸催化水解预处理的二氧化硅模板前驱体溶液与间苯二酚-甲醛溶液混合,碱性条件下使两者的溶胶凝胶反应同步发生,得到有机/无机凝胶混合物.再经炭化、HF去模,制得SSTCM炭材料.N2等温吸脱附研究表明,与炭前驱体聚合物同步合成的结构可调的二氧化硅模板,导致了SSTCM炭材料可控中孔结构的形成.循环伏安研究表明,采用这种同步合成模板炭化法制备的SSTCM炭材料质量比容量达270 F/g,炭材料具有的典型中孔结构使其可能成为一种理想的双电层电容器电极材料.
关键词:
中孔炭
,
溶胶凝胶反应
,
同步合成模板炭化法
,
双电层电容器
