国家自然科学基金(20773070)
- 作品数：9 被引量：25H指数：3
- 相关作者：叶世海王永龙粟智徐茂文薄晋科更多>>
- 相关机构：南开大学新疆师范大学北京理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金博士科研启动基金天津市自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程理学一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 纳米SrTiO_3改性碱性固态K_2FeO_4-Zn电池的电化学性能研究被引量：1
- 2008年
- 应用次氯酸盐氧化法制备出了纯度较高的K2FeO4,并采用溶胶-凝胶法合成了纳米级SrTiO3.通过XRD、SEM测试对其结构和形貌进行了表征,将其添加到K2FeO4中用于改善K2FeO4-Zn碱性固态电解质电池的放电性能.电化学测试结果表明,SrTiO3添加量为5%时改性效果最佳,放电容量可达344.0 mAh/g,放电效率为84.7%,比未添加改性时提高26%左右,同时对SrTiO3添加改性的机理进行了探索.
- 王永龙吴玉菊吴锋薄晋科叶世海宋德瑛
- 关键词：SRTIO3高铁酸盐溶胶-凝胶法放电性能
- 锂离子电池正极材料LiMnO_2的电化学阻抗谱研究被引量：2
- 2009年
- 通过球形扩散模型给出了一种测定锂离子在电极材料中固相表观扩散系数的计算方法(修正Warburg阻抗法),研究了LiMnO2电极的交流阻抗和锂离子的扩散行为。研究表明,材料合成温度影响电极反应表面电荷传递和材料中的锂离子扩散特性。用熔盐浸渍法在500℃保温12h合成的LiMnO2正极材料的锂离子表观扩散系数为1.49×10-10cm2/s。
- 粟智叶世海王永龙
- 关键词：锂离子电池LIMNO2电化学阻抗表观扩散系数
- Sc^(3+)掺杂LiMn_xSc_(1-x)O_2材料的合成及电化学性能研究被引量：3
- 2009年
- 采用水热反应的方法,以LiOH.H2O,MnOOH和Sc2O3为原料,合成了一系列Sc3+掺杂的锂离子电池正极材料LiScxMn1-xO2(x=0.01,0.02,0.03,0.05)。利用X射线衍射和X光电子能谱测试研究了材料的结构和元素的化学状态。掺杂后的LiScxMn1-xO2材料仍保持正交相结构。电化学测试结果表明,掺杂后材料表现出较好的电化学性能,Sc3+的掺入使材料的循环稳定性能大幅度提高,掺杂量为2%时LiMn0.981Sc0.019O2材料的初次放电容量为140.5 mAh.g-1,60次循环后放电容量高达169.6 mAh.g-1,远高于未掺杂的LiMnO2材料的放电容量107.7 mAh.g-1。这种提高源于Sc3+的加入,很好地起到了稳定晶体结构、有效抑制Jahn-Teller效应的作用。电化学阻抗测试结果表明,Sc3+的掺入能改善材料的导电性能。
- 粟智叶世海王永龙
- 关键词：锂离子电池水热反应离子掺杂稀土
- 单斜层状LiMn0.97Al0.03O2-xPO4x材料的合成及其电化学性能被引量：2
- 2010年
- 以Na2CO3,(CH3CO2)2Mn.4H2O,Al2O3,Na3PO4.12H2O和CH3COOLi.2H2O为原料,通过2次高温固相法和一步水热离子交换法得到一系列铝和磷掺杂的LiMn0.97Al0.03O2,LiMnO1.99(PO4)0.01和LiMn0.97Al0.03O2-x(PO4)x(x=0.01,0.03,0.05)化合物.用X射线衍射(XRD)表征了前驱体及交换产物的晶体结构,用扫描电镜(SEM)测定了晶体的形貌.通过X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱及恒电流充放电测试,研究了掺杂离子对合成材料结构及电化学性能的影响.研究结果表明,Al-PO4复合掺杂综合了Al3+掺杂提高材料的电化学反应活性和减低材料的电化学反应阻抗以及PO43-掺杂增大材料的晶胞体积的特点,提高材料中Li+的扩散能力,有效地抑制了材料由于Jahn-Teller效应引起的结构畸变,改性后的LiMnO2正极材料既保持了较高的容量又获得了良好的电化学循环性能.
- 粟智徐茂文叶世海王永龙
- 关键词：正极材料电化学性能
- K2FeO4-Zn碱性固态电解质电池电化学性能研究被引量：3
- 2008年
- 应用溶液铸膜法制备出了交联聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酸(PAA)-KOH-H2O复合碱性固态电解质膜,其厚度为150μm左右,SEM测试结果表明其表面呈均相的非晶态结构,交流阻抗(EIS)测试表明室温离子电导率可达3.5×10-2S·cm-1,循环伏安(CV)测试表明其电化学稳定窗口为3.5V左右,将其应用于一次碱性K2FeO4-Zn电池,通过研究固态电解质膜在不同浓度KOH碱液中预处理和其在不同放电倍率下的放电性能,结果表明,9mol·L-1为最佳固态电解质膜预处理碱液浓度,0.4C为最佳放电倍率,1.0V以上容量最高可达222.6mAh·g-1,并表现出良好的放电平台特性.
- 王永龙吴玉菊薄晋科叶世海吴锋宋德瑛
- 关键词：高铁酸钾离子电导率
- 聚阴离子掺杂LiMnO_(2-y)X_y(X=BF_4^-,SiO_3^(2-),MoO_4^(2-),PO_4^(3-),BO_3^(3-))材料的合成及其电化学性能被引量：4
- 2010年
- 采用水热法合成了聚阴离子掺杂LiMnO2-yXy(X=BF4-,SiO32-,MoO42-,PO43-,BO33-,y=0.01、0.03、0.05)锂离子电池正极材料。通过X射线粉末衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和恒电流充放实验,研究了不同掺杂离子和掺杂量对产物结构和电化学性能的影响。结果表明,少量聚阴离子的掺杂未改变正交LiMnO2的晶体类型,但增大了材料晶胞体积,改善了材料的电化学循环性能。电化学交流阻抗(EIS)测试结果表明,聚阴离子掺杂增大了材料电荷转移阻抗,但明显提高了材料中Li+的扩散能力。
- 粟智叶世海王永龙
- 关键词：层状LIMNO2电化学性能
- S-M(M=Cu,Co,Ti)复合掺杂层状LiMnO_2的合成及其电化学性能被引量：4
- 2009年
- 用水热法合成了锂离子电池正极材料正交结构LiMnO_2材料,并对其进行S^(2-)、大尺寸阳离子(Cu^(2+),Co^(3+),Ti^(4+))以及硫-金属离子复合掺杂改性.用X射线衍射(XRD)、X光电子能谱分析(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、恒电流充放电、交流阻抗谱(EIS)等测试技术进行表征.实验结果表明:当掺入离子的含量较低时,得到的产物能保持完整的正交结构,并表现出较好的电化学性能.S^(2-)和非Jahn-Teller效应大尺寸阳离子的掺入使材料的循环稳定性能大幅度提高,而这种提高是源于这些离子对LiMnO_2结构的稳定作用.电极材料Li_(1.02)Mn_(0.988)Ti_(0.012)O_(1.989)S_(0.011)显示了最优的电化学性能,在50 mA·g^(-1)放电速率下,其初始放电容量为142.6 mAh·g^(-1),60次循环后放电容量为213.4 mAh·g^(-1).硫-金属阳离子复合掺杂,综合了大尺寸阳离子可以提高材料中Li^+的扩散能力和S^(2-)掺杂抑制,Jahn-Teller畸变两方面优势,使层状结构LiMnO_2,正极材料既保持了较高的容量又获得良好的循环性能.
- 粟智叶世海王永龙
- 关键词：水热合成正极材料
- 锂离子电池正极材料LiMnO_2的掺杂及其电化学性能被引量：9
- 2009年
- 采用水热法合成了用于锂离子电池正极材料的LiMxMn1-xO2(M=Mg,Y,Zr)化合物.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对材料的晶体结构和形貌进行了表征,材料的电化学性能通过恒流充放电和交流阻抗谱(EIS)进行测试,分析了掺杂元素在改善材料性能中的作用.结果表明,掺杂后的LiMxMn1-xO2正极材料循环性能优于未经掺杂的材料.其中以掺杂钇的Li0.99Mn0.979Y0.021O2正极材料循环性能最佳,在室温下,充放电电流密度为50mA·g-1时,60次循环后放电容量为226.3mAh·g-1.
- 粟智徐茂文叶世海王永龙
- 关键词：层状LIMNO2掺杂水热合成法电化学性能
- KMnO_4掺杂K_2FeO_4碱性固态电解质电池电化学性能研究
- 2009年
- 应用次氯酸盐氧化法制备出了纯度较高的K_2FeO_4,并通过XRD、SEM测试对其结构和形貌进行了表征。将KMnO_4与K_2FeO_4进行机械复合制得KMnO_(4-)K_2FeO_4复合电极用于改善K_2FeO_4-Zn碱性固态电解质电池的放电性能,电化学测试结果表明,添加量为5%时改性效果最佳,KMnO_4可将放电过程中电极表面富集的Fe(Ⅲ)重新氧化为Fe(Ⅵ),可以有效的提高K_2FeO_4的3e转移,优化K_2FeO_4放电过程中的传质、传荷过程,从而提高其放电容量。
- 王妍妍孙秋丽王永龙曹建胜叶世海
- 关键词：KMNO4高铁酸盐放电性能
