陈上
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吴显明
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刘建本
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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
杨登峰
,
刘清芝
,
李红曼
,
高从堦
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30622
通过向“扶手椅”型(10,10)碳纳米管一端添加不同数量的COO-和NH3+修饰基团建立连续的碳纳米管膜模型,利用分子动力学模拟的方法研究了80 MPa水压力下Li+和Mg2+在膜中的通量和密度分布并计算了两种离子进入修饰碳纳米管的平均力势.结果表明,恰当的修饰基团添加使(10,10)碳纳米管能够有效分离Li+和Mg2+.带电基团与离子间静电作用力所产生的束缚和排斥作用使离子在纳米管内通量下降,Mg2在修饰纳米管中的通量均为0,添加8个COO-以及4个NH3基团均能完全阻挡两离子通过,在添加1个COO-和1个NH3+基团的情况下,Li+通量达到最大,具有最佳分离效果.因此,添加特定带电修饰基团可有效改善较大直径碳纳米管膜对Li+和Mg2+的分离性能,修饰基团电荷性质和数量对分离效果影响很大.
关键词:
锂离子
,
镁离子
,
碳纳米管
,
分子动力学模拟
