苗鹤
,
高明霞
,
李丹枫
,
徐峰
,
林燕
,
钟凯
,
潘洪革
稀有金属材料与工程
系统研究了贮氢电极合金La0.7Mg0.3Ni2.65Co0.75Mn0.1Al0.2B,x(x=0,0.02,0.04,0.08)的微结构与电化学性能.XRD结果显示,所有合金均由(La,Mg)Ni3相与LaNi5相组成,B含量的增加导致(La,Mg)Ni,3相的丰度不断增加,相应地LaNi5相的丰度逐渐下降.此外,合金的晶格参数与晶胞体积均随B含量的增加而减小.电化学测试分析表明,B的添加可以显著改善合金电极的高倍率放电性能,当B含量为0.04时达到最佳.微量B的加入对合金的循环稳定性能与活化性能影响很小,但降低合金电极的最大放电容量.此外还采用线性极化与阳极极化对合金电极的动力学性能进行了进一步研究.
关键词:
贮氢合金
,
Ni/MH二次电池
,
微结构
,
电化学性能
顾颖杰
,
李超
,
莫方杰
,
周铮楠
,
刘永锋
,
高明霞
,
潘洪革
材料科学与工程学报
研究了MgNH改性的Mg(NH2) 2-2LiH体系的吸放氢性能及其机理.结果显示,MgNH的出现明显改变了样品的热分解行为,大部分氢能够在180℃以下放出,但总的放氢量从5.0wt％降低到了4.2wt％.MgNH部分替代Mg(NH2)2提高了样品的吸放氢平台压力,改善了滞后性能.结构研究表明,不同的化学成分导致了不同结构的吸放氢产物.原始Mg(NH2)2-2LiH样品的放氢产物主要为正交结构的亚氨基化物,而包含MgNH的样品的放氢产物为立方结构的亚氨基化物.吸氢后,Mg(NH2)2-2LiH样品能够回到起始反应物质,但包含MgNH的样品中可以明显观察到新的三元亚氨基化物Li2Mg2N3H3.
关键词:
氢储存
,
金属氢化物
,
金属氨基化物
,
气固反应
,
热力学
刘永锋
,
潘洪革
,
高明霞
,
朱云峰
,
葛红卫
,
李寿权
,
雷永泉
金属学报
Rietveld全谱拟合表明, La0.7Mg0.3(Ni0.85Co0.15)x(x=2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0)型合金主相由(La, Mg)Ni3和LaNi5组成. 随x的增加, (La, Mg)Ni3相的丰度从48.4%(x=2.5)增加到78.2%(x=3.5)然后减小到12.2%(x=5.0); LaNi5相的丰度当x=2.5—3.5时, 保持基本不变(约20%), 当x值增加到4.0时突然增加到71.9%. 随着x增加, 合金的吸氢量首先增加然后减小, 合金放氢平台压力首先保持基本不变然后增加; 合金电极的最大放电容量从228.3 mA•h/g(x=2.5)增加到395.6 mA•h/g(x=3.5), 然后又减小到226.8 mA•h/g (x=5.0). 当放电电流密度Id=1000 mA•h/g时, 合金电极的高倍率性能从x=2.5时的53.5%提高到x=3.5时的85.8%, 然后又减小到x=4.5时的73.9%. 随着x值的增加, 合金电极的电化学反应动力学性能首先增加, 达到一个最大值后, 其动力学性能又有所下降.
关键词:
镁基贮氢合金
,
null
,
null
刘永锋
,
潘洪革
,
高明霞
,
朱云峰
,
葛红卫
,
李寿权
,
雷永泉
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.06.022
Rietveld全谱拟合表明,Lao.7Mg0 3(Nio.85Co0.15)x(x=2.5, 3.0,3.5,4.0,4.5,5.0)型合金主相由(La,Mg)Ni3和LaNi5组成.随x的增加,(La,Mg)Ni3相的丰度从48.4%(x=2.5)增加到78.2%(x=3.5)然后减小到12.2%(x=5.0);LaNi5相的丰度当x=2.5-3.5时,保持基本不变(约20%),当x值增加到4.0时突然增加到71.9%.随着x增加,合金的吸氢量首先增加然后减小,合金放氢平台压力首先保持基本不变然后增加;合金电极的最大放电容量从228.3 mA@h/g(x=2.5)增加到395.6 mA.h/g(x=3.5),然后又减小到226.8 mA.h/g(x=5.0).当放电电流密度Id=1000 mA/g时,合金电极的高倍率性能从x=2.5时的53.5%提高到x=3.5时的85.8%,然后又减小到x=4.5时的73.9%.随着x值的增加,合金电极的电化学反应动力学性能首先增加,达到一个最大值后,其动力学性能又有所下降.
关键词:
镁基贮氢合金
,
结构特性
,
P-C-T曲线
,
电化学性能
牛令辉
,
高明霞
,
刘永锋
,
潘洪革
材料科学与工程学报
本文采用溶剂热法,以四乙醇钛为主要原材料制备TiO2.结合X-射线衍射和扫描电镜等材料结构测试分析方法和恒电流充放电电化学测试技术,研究了添加表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、溶剂热反应温度和高电导性气相生长碳纤维(VGCF)的添加对TiO2结构和电化学性能的影响.研究结果表明,本方法成功制备了纳米尺寸的锐钛矿TiO2,PVP的添加能改善TiO2颗粒的分散性.较低溶剂热反应温度下合成的TiO2颗粒尺寸较细,但团聚程度大,而较高的溶剂热反应温度使TiO2的颗粒尺寸长大,但团聚程度改善.通过添加表面活性剂、控制溶剂热温度和引入VGCF,本文获得的TiO2/C复合材料作为锂离子电池负极材料在1C、5C、10C和20C的放电倍率下容量分别可达220、180、150和120mAh/g,具有良好的倍率性能.
关键词:
锂离子电池
,
负极材料
,
二氧化钛
,
溶剂热法
,
电化学性能
叶欣
,
高明霞
,
殷月辉
,
刘永锋
,
潘洪革
材料科学与工程学报
本文在溶胶凝胶法制备碳包覆LiFePO4/C锂离子电池正极材料的基础上,对溶胶进行机械球磨活化以进一步优化LiFePO4/C复合材料的结构和形貌,并通过原位引入Fe2P等方法,提高其高倍率性能。采用XRD、SEM、元素分析等材料结构测试分析方法和恒电流充放电及电化学阻抗谱电化学测试技术,对溶胶机械活化及不同溶胶溶剂对LiFePO4/C材料结构和电化学性能的影响进行了研究。研究结果表明,机械活化能有效减小LiFePO4/C颗粒的尺寸及改善其分散性,并能改变Fe2P相的含量。溶胶机械活化处理后的LiFePO4/C在不同倍率下的放电容量明显增加。相对于蒸馏水,乙醇作为溶胶溶剂获得的LiFePO4/C材料具有更好的倍率性能,其在1C和10C的容量分别达到136mAh/g和90mAh/g。
关键词:
锂离子电池
,
LiFePO4/C
,
溶胶凝胶法
,
机械活化
,
电化学性能
冯冉
,
高明霞
,
王朋
,
唐渊波
,
刘永锋
,
潘洪革
材料科学与工程学报
采用纳米铜粉为原材料,通过直接在空气气氛中氧化的方法制备了含有微量Cu的纳米CuO/Cu复合材料作为锂离子电池负极材料。采用XRD、SEM、TEM等材料结构分析方法和恒电流充放电测试技术对在250～500℃不同氧化温度下获得产物的结构和电化学性能进行研究。研究结果表明,在250～500℃下氧化4小时,纳米Cu粉基本氧化为CuO,其含量在94wt.%以上,并保持初始Cu粉的纳米尺寸。经250～450℃氧化的产物中有微量的Cu（3～4wt.%）保留下来,而500℃氧化的样品中未发现有Cu。用该方法制备的纳米CuO/Cu作为锂离子电池负极材料表现出良好的循环稳定性,其中,经450℃氧化的材料表现出最高的循环稳定性。经8个循环活化后,容量达到423mAh/g,经80次循环后,容量保持有377mAh/g,容量保持率接近90%。
关键词:
锂离子电池
,
负极材料
,
CuO
,
热氧化
,
电化学性能
李瑞
,
胡泽忠
,
刘永锋
,
高明霞
,
潘洪革
材料科学与工程学报
系统研究了Si部分替代Co对La0.7Mg03Ni2.65 Co0.75Mn01储氢电极合金结构和电化学性能的影响.XRD结果显示,随着Si替代量的增加,合金中(La,Mg) Ni3相的丰度逐渐降低,而LaNi5相的丰度逐渐增加,且含Si合金中出现了La2Ni7相.电化学测试表明,Si部分替代Co降低了合金的放电容量,但显著提高了其循环稳定性,改善了其高倍率放电性能.其中Si替代量x=0.15时合金的综合性能较好,合金最大放电容量323mAh/g,75次循环后的容量保持率约为71.9％,1250mA/g电流放电时的HRD可达55％.
关键词:
MH/Ni电池
,
储氢电极合金
,
元素替代
,
结构
,
电化学性能
林仁波
,
刘永锋
,
高明霞
,
王建辉
,
葛红卫
,
潘洪革
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01059
研究了工作温度、起始氨压和球磨处理对无水CaCl2的吸放氨性能的影响. 结果发现, 球磨2h样品在温度20℃和氨压0.55MPa的条件下, 15min内即可完全氨化, 形成CaCl2(NH3)8, 其吸氨量可达55.1wt%, 相当于储氢量9.72wt%. CaCl2(NH3)8在20～300℃的范围内可通过三步反应实现完全脱氨, 脱氨反应受温度和压力控制, 其中6个NH3分子在常温、常压下即可脱附. 如果与NH3分解催化剂联用, 可能是一种较好的以NH3为介质的高容量储氢材料. 进一步研究表明, 较高的工作温度和起始氨压可以提高CaCl2的吸氨动力学性能, 而球磨时间的增加可以显著降低其放氨工作温度, 提高其放氨动力学性能.
关键词:
储氢材料
,
fuel cell
,
metal chloride
,
ammonia absorption/desorption
项良顺
,
王锭笙
,
高明霞
,
刘永锋
,
潘洪革
材料科学与工程学报
本文以纳米Si为原料,通过溶胶-凝胶法,采用不同的煅烧温度,合成了在Si颗粒表面包覆Li4Ti5O12的复合结构材料作为锂离子电池负极材料.结合采用XRD、SEM、TEM、HRTEM和EDS等材料结构分析方法和对合成材料的首次库仑效率、循环稳定性及CV曲线的测试分析,研究了凝胶煅烧温度对合成材料的结构和电化学性能的影响,探讨了Li4Ti5O12的引入对改善Si负极材料循环性能的作用.研究结果表明,在600-800℃的煅烧温度下,溶胶-凝胶过程的产物主要为Li4Ti5O12,产物中Si保持其初始的晶体结构和颗粒特征.提高煅烧温度至1000℃,产物中出现相当量的杂相,大大降低了材料的容量.Si/Li4Ti5O12材料的首次充放电容量随煅烧温度的升高呈现先升高后又下降的变化,并在700℃获得最大值.Li4Ti5O12的引入较明显地改善了Si负极材料的循环稳定性.
关键词:
锂离子电池
,
Si/Li4Ti5O12
,
溶胶-凝胶法
,
结构
,
电化学性能
