原鲜霞
,
徐乃欣
稀有金属材料与工程
分别用恒电位阶跃法、恒电流放电法和电化学阻抗法研究了不同荷电状态和不同温度下MlNi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2贮氢合金电极中氢的扩散系数,并对各种方法的测试结果及其在实际应用中的优缺点进行了比较和讨论.测试结果表明,室温下MlNi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2贮氢合金电极中氢的扩散系数随其荷电量的增大而减小;同一荷电状态的MlNi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2贮氢合金电极中氢的扩散系数随温度的升高而增大;该电极中氢扩散的活化能为17.9kJ/mol～19.8kJ/mol.
关键词:
贮氢合金电极
,
氢的扩散系数
,
电化学方法
曾鑫
,
原鲜霞
,
夏晓芸
,
杜娟
,
张慧娟
,
马紫峰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00359
为了改善Pt/C催化剂的甲醇氧化催化性能,采用快速高效的微波加热技术合成了Mo修饰的Pt基催化剂Pt2Mo/C,并对比研究了微波反应时间和超声分散时间等条件对Pt2Mo/C的晶体结构、微观形貌和甲醇氧化催化性能的影响. 结果表明:Pt2Mo/C的晶体结构主要是由微波反应时间决定的,超声分散时间对其几乎没有影响;Pt2Mo/C的微观形貌受微波反应时间和超声分散时间的共同影响. 在本实验的研究范围内,微波反应时间和超声分散时间对催化剂Pt2Mo/C的甲醇氧化催化性能的影响顺序分别为10min>15min>20min>5min和60min>100min>30min>0min;制备高活性甲醇氧化催化剂Pt2Mo/C的最佳条件为微波反应10min和超声分散60min.
关键词:
微波合成条件
,
Pt2Mo/C catalyst
,
methanol oxidation
巢亚军
,
原鲜霞
,
杜娟
,
邓晓燕
,
马紫峰
材料科学与工艺
炭气凝胶是一种新型、轻质、多孔的非晶态纳米材料,具有在纳米尺度可控和剪裁的连续三维网络结构.简单介绍了炭气凝胶的制备工艺,详细综述了炭气凝胶在电化学超级电容器、燃料电池和锂离子电池等电化学能量储存与转换系统中的主要应用研究进展.
关键词:
炭气凝胶
,
电化学能源材料
,
超级电容器
,
燃料电池
,
锂离子电池
杜娟
,
原鲜霞
,
巢亚军
,
马紫峰
功能材料
以间苯二酚(R)和甲醛(F)为原料,制备R-F炭气凝胶(RF-CAs).继以后者为载体采用浸渍还原法制备铂基催化剂Pt/CA,并比较其与由相同负载工艺制得的以Vulcan XC-72为载体的铂基催化剂Pt/XC72的催化甲醇氧化反应的性能.结果表明,前者具明显高的甲醇氧化催化活性,显示CAs是一种极具潜在竞争力的燃料电池催化剂载体材料.
关键词:
炭气凝胶
,
载体
,
Pt/炭气凝胶催化剂(Pt/CA)
,
甲醇氧化
和庆钢
,
马紫峰
,
原鲜霞
,
蒋淇忠
,
吴卫生
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.05.008
本文介绍了碳纳米管(CNTs)在质子交换膜燃料电池催化剂中的应用,对Pt/CNTs及Pt/C催化剂的比表面积、孔径、孔分布及金属表面分散情况进行了比较.实验发现,具备典型中孔结构的CNTs使得铂金属在其表面分散更加均匀.在催化剂制备工艺的研究中发现,合适的硝酸(40%)处理会使催化剂载体具备更加适宜的孔结构.通过本文的讨论,可以认为Pt/CNTs是一种可以应用在质子交换膜燃料电池上很有前景的电催化剂.
关键词:
碳纳米管
,
PEMFC
,
孔结构
何雨石
,
廖小珍
,
马紫峰
,
原鲜霞
,
王保峰
,
蒋逸
稀有金属材料与工程
采用高温固相碳热还原法(CTR,Carbothermal Reduction)合成了LiFePO4/C复合正极材料.采用XRD,SEM以及BET等方法对产物进行表征.结果表明,所得LiFePO4/C材料有着单一的橄榄石型晶体结构.750℃下制备产物的BET比表面积为39.7002 m2/g.利用恒流充放电,循环伏安法(CV),电化学阻抗谱(EIS)等电化学手段研究了LiFePO4/C材料的电化学性质.结果表明:750℃下制备的LiFePO4/C复合材料在25℃工作温度下,有着优异的循环稳定性和大倍率充放电性能,使用850 mA/g(5 C)的电流密度对电池充放电90次后,电池放电比容量仍能保持111 mAh/g.在55℃工作温度下1 C充放电倍率时,首次和第90次循环的放电比容量分别为145.3 mAh/g和142.9 mAh/g.
关键词:
LiFePO4
,
正极材料
,
碳热还原法
,
锂离子电池
何雨石
,
王亮
,
原鲜霞
,
廖小珍
,
马紫峰
稀有金属材料与工程
分别采用混合氢氧化物法和溶胶-凝胶法制备了三元的锂离子电池LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料.采用XRD,SEM以及BET等方法对正极材料进行表征,并对其电化学性能进行测试.实验结果表明,不同的合成方法和工艺条件导致了材料的晶相结构、表观形貌、比表面积以及电化学性能上的差异.LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料中出现的阳离子相互占位将导致其电化学性能变差.与溶胶-凝胶法制备的样品相比,混合氢氧化物法制备的样品具有较高的比表面积(3.2 m2/g)和较高的放电比容量.在充放电电压范围为2.5～4.3 V、充放电电流为20 mA/g条件下,混合氢氧化物法所制备样品的首次放电比容量为180.1 mAh·g-1,20次循环后放电容量为160.2 mAh·g-1,并显示出较好的循环稳定性.
关键词:
锂离子电池
,
三元正极材料
,
LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2
,
混合氢氧化物法
,
溶胶-凝胶法
巢亚军
,
原鲜霞
,
马紫峰
,
邓晓燕
,
于文利
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00917
单纯的炭气凝胶(CA)与SiO球磨后可以制得性能优异的复合材料CA-SiO, 实验研究了球磨时间和球磨转速等工艺条件对CA-SiO的结构和电化学性能的影响. 结果表明, 无定形态的SiO与CA球磨后, 逐渐有晶粒细小的Si晶体析出, Si的晶粒随球磨时间的延长或球磨转速的提高先减小然后增大, Si的结晶度随球磨时间的延长或球磨转速的提高而增强, 但过长的球磨时间或过快的球磨转速均会导致材料中的晶体Si向非晶态转变; 球磨使材料中C的晶粒有所增大, 但球磨时间和球磨转速对C的晶粒大小没有明显的影响; CA-SiO中Si的结晶度越高、晶粒越小, 材料的嵌脱锂容量越高、充放电循环稳定性越好, 非晶态Si的存在不仅不利于锂离子在CA-SiO中的嵌入和脱出, 而且会导致材料的循环稳定性变差. 将CA-SiO用作锂离子电池负极材料时, 其最佳的制备工艺为: 以400r/min的速度球磨10h.
关键词:
球磨工艺
,
CA-SiO composite
,
anode material
,
lithium-ion battery
原鲜霞
,
徐乃欣
稀有金属材料与工程
研究了贮氢合金MlNi3.65Co0.75Mn0.4Al0.2的颗粒度及粒度分布均匀性对其电化学性能的影响. 结果表明: 在200 mA/g(以贮氢合金的质量计算, 下同)的充放电电流下, 合金的粒度越小, 首次放电容量越大, 且活化速度越快, 但其饱和容量(活化后稳定的放电容量)随粒度的增大而增加, 且在某个最佳粒度时达到最大值, 然后又逐渐降低; 该合金的高倍率放电容量与其粒度之间也有相同的规律, 只是在不同的放电电流下最佳粒度值不同, 当放电电流小于600 mA/g时, 30 μm～76 μm合金粉的放电容量最大, 当放电电流等于或大于600 mA/g时, 40 μm～50 μm合金粉的放电容量最大; 放电电流越大, 颗粒度对合金粉电化学性能的影响越显著; 在充放电电流为300 mA/g时, 除30 μm以下的合金粉性能衰减较快外, 其余各个粒度的合金粉的性能衰减速度几乎相等; 均匀的粒度分布有利于合金粉电化学性能的提高.
关键词:
贮氢合金
,
颗粒度
,
粒度分布均匀性
,
电化学性能
