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以酚醛树脂为炭源的LiFePO₄性能改进研究

张自禄 , 卢嘉春 , 杨裕生

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00864

用酚醛树脂作炭源对锂离子电池正极材料LiFePO₄进行了改性, 用XRD、恒电流充放电等方法研究了酚醛树脂对LiFePO₄纯度和电化学性能的影响. 酚醛树脂在高温炭化过程中产生的H₂能够和LiFePO₄发生反应, 生成Fe₂P等物质, 导致材料中活性物质含量降低; 采用先在650℃处理后再于750℃焙烧的方法, 可以显著减少Fe₂P等物质的生成, 提高材料的纯度和比容量, 所制备的LiFePO₄在0.2C、1C、2C和5C(1C=150mA/g)倍率时的放电比容量分别达到160、150、135和120mAh/g, 并具有较好的循环性能.

关键词: 锂离子电池 , LiFePO4 , resorcinol-formaldehyde resin , electrochemical performance

以酚醛树脂为炭源的LiFePO4性能改进研究

张自禄 , 卢嘉春 , 杨裕生

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.05.018

用酚醛树脂作炭源对锂离子电池正极材料LiFePO4进行了改性,用XRD、恒电流充放电等方法研究了酚醛树脂对LiFePO4纯度和电化学性能的影响.酚醛树脂在高温炭化过程中产生的H2能够和LiFePO4发生反应,生成Fe2P等物质,导致材料中活性物质含量降低;采用先在650℃处理后再于750℃焙烧的方法,可以显著减少Fe2P等物质的生成,提高材料的纯度和比容量,所制备的LiFePO4在0.2C、1C、2C和5C(1C=150mA/g)倍率时的放电比容量分别达到160、150、135和120mAh/g,并具有较好的循环性能.

关键词: 锂离子电池 , LiFePO4 , 酚醛树脂 , 电化学性能

喷雾干燥法制备Li1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2的结构与电化学性能

张茜 , 刘伟伟 , 方国清 , 夏丙波 , 孙洪丹 , 金子信悟 , 杨裕生 , 郑军伟 , 李德成

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12412

使用喷雾干燥法制备了L i1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2 (x＝ 1/60、1/30、1/20、1/15、1/12)系列样品,并借助XRD,SEM,ICP,XPS,IR和Raman等手段对所制备系列样品的结构、价态及电化学性能进行了表征.研究表明,Li1+2xMn0.3+xNi0.3-3xCr0.4O2系列样品均具有典型的富锂层状固溶体型的晶体结构特征,且在其XRD图谱中未观测到任何杂相的存在.然而,XPS的数据表明Cr3+与Cr6+共存于各个样品中,且由于Cr6+的存在使得样品表现出强烈的吸湿性.Cr6+可通过水洗处理去除.对于它们的电化学特征而言,未经水洗处理的样品由于具有强烈的吸湿性,其电化学性能很差.水洗处理后的系列样品表现出典型的三元富锂层状固溶体的电化学行为,其首次放电比容量随着样品中Li和Mn含量的增加而增大.样品Li1.1 7Mn0.38Ni0.05Cr0.4O2的首次放电比容量为203 mA h/g,50次循环后容量保持率为71％.

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , 喷雾干燥法 , 富锂层状固溶体 , 电化学性质

以Na2CO3为模板制备多孔炭片作为Ni(OH)2电极基体

陈冬 , 程杰 , 文越华 , 潘军青 , 杨裕生

新型炭材料

以Na2CO3为模板、线性酚醛树脂为碳源,经粉末压制成型、炭化、除去模板制备MPC.制备的MPC电导率为20.4 S·cm-1,比表面积约576 m2·g-1,具有无序的分级孔结构.将所制MPC作为Ni(OH)2电极基体,以电化学浸渍的方式填充Ni(OH)2,得到MPC-Ni (OH)2电极,测得Ni(OH)2比容量可达230 mAh·g-1,电极比容量为131 mAh·g-1.研究表明,多孔炭片材料作为一种轻质电极基体,可提高氧化镍电极的性能.

关键词: 多孔炭片 , 模板法 , Ni(OH)2电极 , 基体

爆炸法制备超分散石墨的初步研究

文潮 , 刘晓新 , 周刚 , 石小峰 , 霍宏发 , 杨裕生

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2000.01.010

介绍了用纯TNT及TNT/RDX(80/20)两种炸药爆炸的方法合成纳米级石墨粉末的初步结果,爆炸后在容器内收集到的黑色固体产物中碳的含量达91.2%,XRD和TEM的结果表明此黑色固体产物为石墨,颗粒尺寸分布在2～22nm之间.相对炸药量的得率:纯TNT为16%、TNT/RDT(80/20)为13%.

关键词: 石墨 , 炸药爆炸法 , 超细粉末

锂钒氧系锂离子电池正极材料的研究进展

司玉昌 , 邱景义 , 王维坤 , 余仲宝 , 杨裕生

稀有金属材料与工程

综述了钒氧系锂离子电池正极材料的研究进展.其中主要对钒氧化物中的V2O5、含锂源的钒氧化物LiV3O8、单变价的钒系氧化物LiNiVO4及双变价的钒系氧化物FeVO4的结构、制备方法、电化学性质等研究现状进行了综合阐述；重点介绍了双变价的钒系氧化物FeVO4的充放电机制及其改性研究的现状.

关键词: 钒系氧化物 , 正极材料 , 电化学性能 , 锂二次电池

高性能超级电容器用高比表面积、层次孔结构炭材料的简便制备

郑冬芳 , 贾梦秋 , 徐斌 , 张浩 , 曹高萍 , 杨裕生

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(13)60074-8

采用NaOH一步炭化-活化聚偏二氯乙烯(PVDC)简便制备出高比表面积、层次孔结构炭材料.该炭材料具有发达的微孔-中孔-大孔的层次孔结构,其比表面达到2 815 m2·g-1.独特的微结构使其在无机和有机电解液中都表现出高的比电容和优异的大电流性能.其在6 mol·L-1KOH电解液中以0.05A·g-1电流充放电测得的比电容高达376F·g-1,电流密度增大到50A·g-1比电容还保持215 F·g-1.在有机电解液1 mol·L-1Et4NBF4/AN中的比电容也达到170 F· g-1(电流密度0.05A·g-1),电流密度增大到20A·g-1比容量还保持124F·g-1.

关键词: 超级电容器 , 活性炭 , 层次孔 , 电容 , 大电流性能

关于"Carbyne"的中文译名的一封信

杨裕生

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.04.019

关键词:

新型锂电池正极材料——蒽醌/介孔炭寄生型复合物

赵磊 , 王维坤 , 王安邦 , 余仲宝 , 陈实 , 杨裕生

功能材料

将9,10-蒽醌（AQ）通过升华法填充在介孔炭（MC）的孔中,制备出蒽醌/介孔炭寄生型复合物。用TG/DSC、SEM、氮吸附等方法对介孔炭及复合材料进行了表征,应用恒流充放电、循环伏安法、交流阻抗等测试手段对复合材料的电化学性能进行了测试。结果表明炭/醌复合电极的比容量和循环性能较蒽醌电极有了很大程度的提高。其中蒽醌填充量为75%的复合材料首次放电比容量达到216mAh/g,50次循环之后,比容量仍有76mAh/g,是蒽醌电极比容量的2倍。

关键词: 介孔炭 , 寄生复合材料 , 有机物正极材料 , 电化学性能

氯化铜/活性炭复合电极的制备及性能的研究

孟庆函 , 刘玲 , 曹高萍 , 杨裕生

功能材料

以酚醛树脂为活性炭基体,采用化学掺杂法掺杂氯化铜,制备氯化铜/活性炭复合电极材料.通过物理吸附考察了金属氯化铜的存在下不同活化时间对金属复合活性炭孔径分布的影响,实验表明活化时间越长,比表面积越大,中孔含量越高.通过透射电镜和X射线衍射对复合电极的微观结构进行了研究,表明金属铜以纳米级均匀分散在活性炭中.通过比较活性炭电极和复合电极的电化学性能,说明掺杂金属铜可以有效提高比电容,并对充放电机理进行了探讨.

关键词: 氯化铜 , 炭电极 , 超级电容器