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室温固相法制备Co/Mn包覆LiNiO2正极材料

重点研究了室温固相法Co/Mn氢氧化物包覆Ni(OH)2的机理.采用XRD,SEM,TEM和EDS分析检测手段分析了未包覆与表面包覆材料的结构、形貌和表面成分.TEM实验结果表明,LiNiO2颗粒表面包覆了一薄层化合物;XPS实验结果表明,LiNiO2颗粒表面包覆了Co/Mn元素;SEM和EDS实验结果进一步表明,球形LiNiO2颗粒表面均匀包覆了Co/Mn化合物层.电化学性能测试结果表明,经Co/Mn包覆的LiNiO2正极材料显示了优越的循环性能.

关键词: 室温固相法 , 包覆 , 正极材料

综合利用铬铁合金制备复合掺杂磷酸铁锂的研究

胡国荣 , 刘继军 , 彭忠东 , 杜柯 , 曹雁兵 , 王伟刚 , 段建国

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.11.032

以铬铁合金为原料,以草酸作为沉淀剂来沉淀铬铁合金浸出液中的 Fe,在沉淀 Fe 的过程中铬铁合金浸出液中微量的Mn、Ni、Co等多种元素被同时沉淀于草酸亚铁中,可以得到掺杂的草酸亚铁 Fe(1-x) Mx C2 O4(M＝Ni、Mn、Co等),然后制备得到复合掺杂磷酸铁锂LiFe(1-x)Mx PO4/C(M＝Ni、Mn、Co 等),并对其进行了形貌及电化学性能的测试.电化学测试结果表明,该材料具有良好的电化学性能,0．1 C 下的放电容量达到162 mAh/g,1 C下循环50次容量保持率达到98．2％.

关键词: LiFePO4 , 正极材料 , 铬铁合金 , 草酸亚铁

超声喷雾热分解制备锂离子电池正极材料 LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂ 及表征

刘智敏 , 胡国荣 , 方正升 , 张新龙 , 刘业翔

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00637

采用超声喷雾热分解工艺合成了球形锂离子电池正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂. 考察了不同前驱溶液对粉体形貌的影响, 用喷雾热分解过程机理分析了形貌差异的原因, 另外研究了不同的后处理烧结时间对样品电化学性能的影响. 试验结果表明, 采用硝酸盐溶液经喷雾热分解制备的前驱体在900℃烧结6h可以得到电化学性能优良的正极材料, 在3.0～4.3V电压区间里, 首次放电容量达157.7mAh/g, 40次循环后容量仍保持146.6 mAh·g^-1.

关键词: 锂离子电池 , ultrasonic spray pyrolysis , LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2

机械活化氧化法制备锰酸锂及其性能研究

江剑兵 , 杜柯 , 曹雁冰 , 彭忠东 , 胡国荣

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.08.026

以高纯金属锰粉和碳酸锂为原料,通过机械活化氧化法合成了尖晶石 LiMn2 O4材料。采用 X 射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对 LiMn2 O4样品结构及形貌进行表征,用充放电测试和交流阻抗技术对LiMn2 O4样品进行电化学性能研究。结果表明,所制备的LiMn2 O4具有完整的尖晶石型结构,且颗粒形貌规整,颗粒大小均匀。所制备的 LiMn2 O4材料室温(25℃)在3.0~4.3 V 电压范围,在0.1 C 倍率下首次放电比容量为125.8 mAh/g；2 C 首次放电容量为120.1 mAh/g,300次循环后放电容量保持103.9 mAh/g,容量保持率为86.51%。且样品具有较好的高温性能和较小的阻抗。

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , 尖晶石 LiMn2 O4 , 锰粉 , 机械活化氧化法

电解二氧化锰预处理对制备锰酸锂性能的影响

赵于前 , 蒋庆来 , 王伟刚 , 杜柯 , 胡国荣

中国有色金属学报 doi:10.1016/S1003-6326(11)61297-1

分别采用酸洗、预烧、浸渍掺铬的方式对电解二氧化锰(EMD)进行预处理,研究EMD预处理对制备锰酸锂性能的影响.采用XRD、ICP等手段对预处理的EMD及制备的锰酸锂进行表征,并通过Li/LiMn2O4电池的充放电测试对其电化学性能进行评估.结果表明,酸洗后EMD中的钠、硫等无机杂质含量显著降低；预烧能够有效去除EMD吸附的水分和有机杂质,扩大孔径,增多反应活性位点;对EMD进行浸渍掺铬的预处理,能够得到更加均质的掺铬锰酸锂材料LiCr0.05M1.95O4,并表现出较好的结构稳定性及容量保持率.

关键词: 锂离子电池 , 正极材料 , 锰酸锂 , 二氧化锰

高速、高负荷跨音速单级风扇设计与试验

胡国荣 , 周亚峰 , 陈葆实 , 魏玉冰

工程热物理学报

本文介绍一高性能单级跨音速风扇的设计与试验结果。该风扇设计压比2.3，设计效率0.88，具有高切线速度510 m/s(相对马赫数达1.72)和低展弦比。在气动设计过程中，为了改善级效率，使用了前缘掠型和任意空间积迭曲线新技术。为了提高气动设计的可靠性，对风扇进行了三维有粘流动计算分析和气动的优化。试验结果表明：这台风扇性能达到了它的设计目标。设计点压比(2.3)效率为89.5%，峰值效率达90.8%，最高压比达2.491，喘振裕度超过11.5%。这台风扇显示了当今国际上先进风扇水平。高水平性能的取得归功于在高速和高负荷风扇气动设计中准三维和三维粘性设计系统的应用。

关键词: 风扇 , 跨音速 , 优化设计

喷雾热分解技术制备功能材料的研究进展

胡国荣 , 刘智敏 , 方正升 , 王剑锋 , 石迪辉 , 秦庆伟

功能材料

作为一种新兴的微粉制备工艺,喷雾热分解技术(SP)已广泛应用于各种功能材料的制备.本文介绍喷雾热分解工艺过程及特点,对近年来SP在发光体材料、超导陶瓷、催化剂、锂电池正极材料等功能材料中的最新研究进展予以综合评述,对其前景作了展望.

关键词: 喷雾热分解 , 功能材料 , 发光体材料 , 超导陶瓷 , 催化剂 , 锂电池正极材料

沉淀-共沸蒸馏法合成超细钴蓝颜料的研究

邓新荣 , 胡国荣 , 彭忠东 , 曹雁冰 , 李国

材料导报

利用沉淀-共沸蒸馏法合成超细钴蓝颜料,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、荧光反射仪现代分析测试技术对样品性能进行表征.结果表明,用正丁醇共沸蒸馏能有效防止干燥过程中颗粒间的团聚.经1000℃煅烧2h后的钴蓝粉体材料具有良好的分散性、结晶度高、外形规则.其蓝光波段反射率为67 %,红光波段反射率为13 %,达到彩色显象管用钴蓝颜料的要求.为实现性能优异、超细钴蓝的国产化提供了借鉴意义.

关键词: 共沸蒸馏 , 钴蓝 , 颜料 , 反射率