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橄榄石型LiFePO4是近年发展起来的一种锂离子电池正极材料,它的理论容量为170mAh/g.具有价格便宜、环境友好、无毒、无吸湿性、热稳定性好等优点,越来越受到人们的重视.但是由于LiFePO4的室温电导率低,影响了它的实际应用,为改善其电导率低的问题,本文采用固相法掺杂稀土元素Y合成Li0.99Y0.01FePO4,结果表明,掺杂后材料具有良好的电化学性能,其室温初始放电容量为129.9mAh/g,循环15次后几乎没有衰减.

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , Li0.99Y0.01FePO4 , 稀土

氢化脱氢法制备钛粉工艺研究

洪艳 , 曲涛 , 沈化森 , 王兆林 , 车小奎

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.03.007

介绍了生产加工钛粉最常用的方法--氢化脱氢法.金属钛(粉)在一定温度下便开始与氢气发生剧烈的反应,当含氢量大于2.3%时,产物疏松,易于粉碎成细小颗粒的氢化钛粉,氢化钛粉经过大约700 ℃左右的温度,将其分解以及将钛粉中固溶的大部分氢除去,可得到钛粉.从热力学原理、脱氢曲线,差热分析、平衡分压与氢气的关系等方面对氢化脱氢法做了概要的分析.试验证明,钛中氢的含量随温度的升高逐渐降低,在680 ℃时氢化钛出现吸热峰迅速分解,钛的氢化反应温度区间为350～680 ℃.氢化脱氢法生产的钛粉的杂质主要取决于原料的纯度和杂质情况,严格注意操作中的环节,只会引入少量的氧或碳等杂质.对于相同原料制取的钛粉,粒度越细,其含氧量越高.

关键词: 氢化脱氢法 , 差热分析 , 平衡分压

钛冶金工艺研究进展

洪艳 , 沈化森 , 曲涛 , 胡永海 , 车小奎

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.05.022

综述了制备金属钛的几种方法,如镁还原法,钙还原法,钠还原法,熔盐电解法等,着重介绍了在这几种方法基础上发展而来的新工艺、新方法,其中包括直接化学还原TiO2的FFC剑桥工艺、导电介入还原法(EMR)、机械化学法(MCP)、预成型还原法(PRP),在分析各种方法的生产原理、特点以及其发展前途的基础上, 发现以TiCl4为原料的钛的生产工艺,在降低成本和某些杂质(如Cl)含量的问题上普遍存在困难.未来钛冶金的发展方向是用还原二氧化钛为基础的连续式生产技术代替间歇式的Kroll法生产技术,并大力降低原材料和生产的成本.

关键词: 钛 , 冶金 , 方法 , 进展

固相法合成锂离子电池正极材料LiFePO4

曲涛 , 田彦文 , 丁扬 , 翟玉春

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2005.01.009

橄榄石型LiFePO4是近年发展起来的一种锂离子电池正极材料,它的理论容量为170 mA·h/g,具有价格便宜、环境友好、无毒、无吸湿性、热稳定性好等优点,越来越受到人们的重视.通过固相法制备LiFePO4,分别考察了锂铁摩尔比与烧结时间对于LiFePO4的电化学性能的影响.结果表明,最佳的锂铁摩尔比为1.05,最佳的烧结时间应为24h,在0.1C倍率下放电,初始放电容量为140.4mA·h/g.

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , LiFePO4 , 锂铁摩尔比 , 烧结时间

高电流密度下悬浮电解制备电解二氧化锰工艺的研究

曲涛 , 洪艳 , 沈化森 , 胡永海

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.06.017

采用150 A·m-2的高电流密度,电解周期为10 d. 在此电流密度下如采用常规电解会造成电流效率降低和电解产品中γ-MnO2含量降低,阳极如果采用纯钛板, 还会造成阳极的严重钝化.故本实验阳极采用北京有色金属研究总院生产的钛基钛锰涂层阳极, 阴极采用紫铜板,主要通过改变悬浮颗粒加入量来研究悬浮颗粒的加入对于电解工艺的影响.通过实验表明:在高电流密度下,无悬浮体或悬浮体含量较低的电解体系,电解效率较低,当悬浮颗粒含量达到或超过0.075 g·L-1时, 电解效率在98%以上.X射线衍射表明: 随着悬浮颗粒加入量的增大, 电解产品中γ-MnO2含量不断增加.

关键词: 电解二氧化锰(EMD) , 高电流密度 , 悬浮电解

在电场中奥氏体化对低碳钢显微组织及淬透性的影响

刘晓涛 , 崔建忠 , 曲涛

钢铁研究学报

研究了低碳钢在直流静电场中进行奥氏体化后淬火的显微组织.结果表明:与无电场处理的试样相比,加电场奥氏体化后的试样在随后的淬火过程中获得了较多的马氏体,淬透性提高,并且电场强度为2 kV/cm时硬度最大.这是因为电场增加奥氏体的稳定性,抑制随后冷却过程中由扩散控制的奥氏体向珠光体的转变,使CCT曲线右移.

关键词: 低碳钢 , 电场 , 奥氏体化 , 淬透性 , 马氏体

共沉淀法制备锂离子电池正极材料LiFePO4

钟参云 , 田彦文 , 曲涛

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2005.04.006

采用共沉淀法制备橄榄石结构的LiFePO4锂离子电池正极材料,通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、循环伏安(CV)和恒电流充放电测试等方法对其结构、表观形貌及电化学性能进行了分析研究.结果表明,该方法制备的LiFePO4为均一的橄榄石型晶体结构,颗粒微细;低倍率下充放电测试比容量可达126.3 mA·h/g;循环性能良好,充放电100次循环后,容量损失率仅为9.4%.

关键词: 锂离子电池 , LiFePO4 , 共沉淀法