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无机全固态锂离子电池界面性能研究进展 被引量:23
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作者 邱振平 张英杰 +1 位作者 书标 董鹏 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第10期992-1001,共10页
固体电解质不存在易燃等安全问题,发展固态锂电池技术是解决液体电解质锂电池安全问题的根本途径.随着社会对大体积锂离子电池需求的增长以及人们对电池的安全性关注度的日益提高,发展固态锂离子电池已迫在眉睫.制备性能良好的全固态锂... 固体电解质不存在易燃等安全问题,发展固态锂电池技术是解决液体电解质锂电池安全问题的根本途径.随着社会对大体积锂离子电池需求的增长以及人们对电池的安全性关注度的日益提高,发展固态锂离子电池已迫在眉睫.制备性能良好的全固态锂电池的关键在于获得高室温离子导电率的固体电解质以及在电极与电解质之间形成良好的接触面.大量的研究集中在制备高室温导电率的固体电解质,目前已经制备出能与液体电解质相媲美的高室温导电率的固体电解质,但固态锂电池的高倍率性能仍然较差,原因是在电极与固体电解质的界面处具有较高的阻抗.关于固态锂电池电极与电解质界面的研究文章相对较少.本文简要介绍了一些具有高室温导电率的氧化物及硫化物电解质,着重分析了全固态锂电池电极与电解质界面处具有高阻抗的原因以及减少界面阻抗的界面改性方法. 展开更多
关键词 固体电解质 全固态锂电池 界面理论 改性措施 性能
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锂离子电池正极材料高镍LiNi_(1-x-y)Co_xMn_yO_2研究进展 被引量:19
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作者 刘嘉铭 张英杰 +2 位作者 董鹏 李雪 书标 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期931-941,共11页
高镍含量三元层状材料Li Ni_(1-x-y)Co_xMn_yO_2(NCM)凭借比容量高、成本较低和安全性优良等优势,成为研究的热点,被认为是极具应用前景的锂离子动力电池正极材料。综述了高镍NCM材料的晶体电子结构特征以及镍含量变化对性能的影响,介... 高镍含量三元层状材料Li Ni_(1-x-y)Co_xMn_yO_2(NCM)凭借比容量高、成本较低和安全性优良等优势,成为研究的热点,被认为是极具应用前景的锂离子动力电池正极材料。综述了高镍NCM材料的晶体电子结构特征以及镍含量变化对性能的影响,介绍了国内外主要的制备方法和掺杂和包覆改性的机理和特性,并展望了高镍NCM材料未来的应用和发展方向。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极材料 镍钴锰氧化物 综述
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锂离子电池电解液防过充添加剂研究进展 被引量:14
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作者 熊琳强 张英杰 +2 位作者 董鹏 杨瑞明 书标 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1198-1204,共7页
综述了锂离子二次电池防过充添加剂的原理及分类。氧化还原对添加剂包括金属茂化合物、聚吡啶络合物、噻蒽及其衍生物、茴香苯及其衍生物、茴香醚及其衍生物等;电聚合添加剂包括联苯、环己苯、酯类及其衍生物、N-苯基等。介绍了这两类... 综述了锂离子二次电池防过充添加剂的原理及分类。氧化还原对添加剂包括金属茂化合物、聚吡啶络合物、噻蒽及其衍生物、茴香苯及其衍生物、茴香醚及其衍生物等;电聚合添加剂包括联苯、环己苯、酯类及其衍生物、N-苯基等。介绍了这两类添加剂的过充保护机理和相关性能,展望了防过充添加剂的发展趋势。 展开更多
关键词 锂离子电池 过充保护添加剂 氧化还原对添加剂 电聚合添加剂
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片状铝粉制备的研究 被引量:8
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作者 舒波 书标 +2 位作者 蔡晓兰 娄翠 黄世弘 《南方金属》 CAS 2006年第3期21-23,共3页
目前片状铝粉广泛应用于工业涂料、汽车涂料、油墨及化工等行业,其需求量越来越大.国内外生产片状铝粉的方法较多,本文重点介绍了采用湿法球磨工艺制备片状铝粉方面的研究.
关键词 片状铝粉 球磨 涂料
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CeO_2表面修饰提高锂离子电池正极材料LiNi_(0.80)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2的循环及存储性能 被引量:8
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作者 书标 张英杰 +2 位作者 董鹏 杨瑞明 张雁南 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第3期529-535,共7页
采用共沉淀法制备锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。通过溶胶凝胶法对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料进行表面修饰提高循环和存储性能,包覆后的材料经过600 ℃热处理4 h。测试结果显示,0.2C下,CeO2包覆量为0.02%(物质的量比)... 采用共沉淀法制备锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。通过溶胶凝胶法对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料进行表面修饰提高循环和存储性能,包覆后的材料经过600 ℃热处理4 h。测试结果显示,0.2C下,CeO2包覆量为0.02%(物质的量比)时首次放电比容量为182.44 mAh·g-1,与未包覆样品相比没有下降;同时包覆后拥有更优的容量保持率,在2.75~4.3 V,0.5C下,100次循环后容量保持达到85.96%。包覆CeO2不仅可以阻止电极与电解液之间的副反应,而且高氧化性CeO2包覆层可以提前与电解液反应,从而消耗电解液中痕量的水和HF,保护内部活性材料。 展开更多
关键词 LINI0 8Co0 15Al0 05O2正极 CeO2包覆 循环性能 电解液
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锂离子电池用CuFe2O4立方颗粒负极材料的合成及其电化学性能 被引量:6
6
作者 钟采妮 陈哲钦 +2 位作者 卢彦华 刘嘉铭 书标 《有色金属科学与工程》 CAS 2020年第3期59-64,共6页
金属氧化物材料具有多倍于商业石墨负极的理论容量,但此类材料在储锂过程中会出现体积膨胀,导致活性物质粉化脱落,影响锂离子电池的循环寿命。以金属有机框架(MOFs)普鲁士蓝立方体为自牺牲模板合成了空心CuFe2O4立方颗粒,并将其作为锂... 金属氧化物材料具有多倍于商业石墨负极的理论容量,但此类材料在储锂过程中会出现体积膨胀,导致活性物质粉化脱落,影响锂离子电池的循环寿命。以金属有机框架(MOFs)普鲁士蓝立方体为自牺牲模板合成了空心CuFe2O4立方颗粒,并将其作为锂离子电池的负极材料。CuFe2O4立方块的粒径范围在300~500 nm之间,壳层厚度为40 nm。电化学测试表明CuFe2O4立方颗粒在200 mA/g电流密度下循环200次后放电容量仍能达到742.4 mAh/g,出色的性能得益于颗粒的中空结构能够有效缓解因储锂而产生的体积膨胀,从而延长锂离子电池的循环寿命。 展开更多
关键词 铁酸铜 金属有机框架 锂离子电池 负极材料
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原料粒度对固相合成锰酸锂正极电化学性能研究 被引量:6
7
作者 黄文进 王泽杰 +2 位作者 杜婉萍 刘建军 书标 《江西冶金》 2020年第3期12-17,共6页
近年来锂离子电池飞速发展已被广泛应用于便携式电子设备、新能源汽车和储能等领域。具有三维通道的尖晶石LiMn2O4材料由于其丰富的资源、低廉的价格和环境友好性,被认为是锂离子电池理想的正极材料。材料的形貌和尺寸决定了其物理化学... 近年来锂离子电池飞速发展已被广泛应用于便携式电子设备、新能源汽车和储能等领域。具有三维通道的尖晶石LiMn2O4材料由于其丰富的资源、低廉的价格和环境友好性,被认为是锂离子电池理想的正极材料。材料的形貌和尺寸决定了其物理化学性能,文中研究了不同粒度MnO2原材料固相合成LiMn2O4材料及其电化学性能。研究结果表明原料粒径最小合成的LiMn2O4正极具有最佳的电化学性能,在0.2 C倍率下,首次放电比容量达到141 mAh/g,在1 C倍率下,循环100次,容量保持率为80.9%。 展开更多
关键词 粒径 二氧化锰 锰酸锂 锂离子电池
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热处理对选区激光熔化Co-Cr合金微观组织与力学性能的影响
8
作者 张波 刘艺 书标 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第2期265-273,共9页
热处理不仅可以消除激光增材制造材过程中的热应力,还可以调控材料组织结构和力学性能。本文研究了选区激光熔化Co-Cr合金微观组织在不同热处理条件下的变化及其相应的力学性能。研究发现,打印态下合金组织为γ奥氏体,基体中存在大量层... 热处理不仅可以消除激光增材制造材过程中的热应力,还可以调控材料组织结构和力学性能。本文研究了选区激光熔化Co-Cr合金微观组织在不同热处理条件下的变化及其相应的力学性能。研究发现,打印态下合金组织为γ奥氏体,基体中存在大量层错和亚晶界组织,以及少量四方σ-CoCr沉淀相;在1150℃下保温1 h,发生γ-ε转变,ε马氏体含量为10.4%(V/V),同时沉淀相由四方σ相转变为六方Co_(3)W(Mo)_(2)Si相;再经过800℃处理2 h后,马氏体含量进一步增加至15.5%(V/V),同时沉淀相数量增加且尺寸增大。热处理后的沉淀相对力学性能影响显著,材料的硬度从31 HRC提高至38 HRC,屈服强度从848 MPa提高至1119 MPa。本研究可以为研究激光选区熔化Co基合金组织与性能调控提供参考。 展开更多
关键词 选区激光熔化 Co-Cr合金 热处理 沉淀相 力学性能
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片状铝粉制备过程中助磨剂的研究 被引量:3
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作者 书标 舒波 蔡晓兰 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期46-48,共3页
片状铝粉具有特殊的二维平面结构和较大的径厚比,在应用于涂料、颜料、汽车等工业中表现出很好的优良性能。简要介绍了片状铝粉制备过程中添加剂对产品的影响以及不同助磨剂在球磨过程中产生的不同效应。对进一步研究铝粉的制备具有一... 片状铝粉具有特殊的二维平面结构和较大的径厚比,在应用于涂料、颜料、汽车等工业中表现出很好的优良性能。简要介绍了片状铝粉制备过程中添加剂对产品的影响以及不同助磨剂在球磨过程中产生的不同效应。对进一步研究铝粉的制备具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 助磨剂 铝粉 高能球磨
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铝银浆制备中助剂的作用机理研究 被引量:4
10
作者 张川 书标 +2 位作者 舒波 娄萃 黄世弘 《金属功能材料》 CAS 2006年第3期38-40,共3页
铝银浆制备过程中,助剂发挥着不可磨灭的作用。助剂的种类千变万化,其作用的结果也是千差万别,因此本文通过对不同助磨剂作用机理进行浅显的研究,使大家对铝银浆制备助磨剂有一定的认识和了解,以期能找到一种适合于铝银浆制备使用的助磨... 铝银浆制备过程中,助剂发挥着不可磨灭的作用。助剂的种类千变万化,其作用的结果也是千差万别,因此本文通过对不同助磨剂作用机理进行浅显的研究,使大家对铝银浆制备助磨剂有一定的认识和了解,以期能找到一种适合于铝银浆制备使用的助磨剂,为进一步研究提供参考。 展开更多
关键词 助磨剂 作用机理 表面活性剂
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LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极活性材料的衰减机理及改性措施 被引量:5
11
作者 邱振平 张英杰 +2 位作者 董鹏 书标 姚遥 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期18-24,共7页
高功率、高容量的LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2(NCA)正极锂离子电池在电动汽车和定置储能电池等行业中具有非常广阔的应用前景。为使其更具商业竞争力,NCA锂电池的使用寿命至少需要延长至15年,这对现行技术而言是一个很大的挑战。因... 高功率、高容量的LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2(NCA)正极锂离子电池在电动汽车和定置储能电池等行业中具有非常广阔的应用前景。为使其更具商业竞争力,NCA锂电池的使用寿命至少需要延长至15年,这对现行技术而言是一个很大的挑战。因此,明确NCA锂电池在循环和储存过程中性能衰减机理是延长NCA动力电池使用寿命的关键。大量研究表明正极表面膜的形成、表面盐岩结构类NiO相的出现、显微裂纹的产生、表面导电碳基体的恶化等因素是NCA动力电池衰减的主要原因。通过常规原子掺杂、表面包覆等方法在一定程度上能有效抑制正极材料的恶化,延长锂离子电池的使用寿命。 展开更多
关键词 NCA 正极材料 SEI膜 NIO 显微裂纹 改性措施
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异丙醇协助Al_2O_3包覆LiMn_2O_4合成及高温电化学性能研究 被引量:3
12
作者 张雁南 张英杰 +2 位作者 董鹏 书标 杨瑞明 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1030-1034,共5页
采用溶胶凝胶法,以硫酸铝、异丙醇(IPA)为原料对Li Mn2O4进行包覆。合成了含2%(质量分数)Al2O3表面包覆的Li Mn2O4电极材料。利用场发射扫描电镜(FESEM)对制备材料的形貌进行表征。结果显示,异丙醇协助包覆后材料表面呈现均匀分布... 采用溶胶凝胶法,以硫酸铝、异丙醇(IPA)为原料对Li Mn2O4进行包覆。合成了含2%(质量分数)Al2O3表面包覆的Li Mn2O4电极材料。利用场发射扫描电镜(FESEM)对制备材料的形貌进行表征。结果显示,异丙醇协助包覆后材料表面呈现均匀分布的Al2O3颗粒。在55℃,3.0-4.5 V,1C充放电测试表明,IPA协助包覆可以显著提高Li Mn2O4正极材料高温下的循环稳定性。以异丙醇协助的Al2O3包覆Li Mn2O4材料作为正极,100次循环容量保持率为87.3%,而未加异丙醇包覆后的Li Mn2O4材料100次循环容量保持率为82.2%,未经过包覆的材料只有74.1%。不同倍率恒流充放电测试结果表明,异丙醇协助包覆能够改善Li Mn2O4的倍率性能,在5C和10C的放电倍率下的放电比容量分别达到了102.1和91.0 m Ah·g^-1。通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP)测试样品在电解液中Mn的溶解浓度。结果显示,高温(55℃)储存20 d后,异丙醇协助包覆的Li Mn2O4材料中Mn在电解液中的浓度仅为58.7×10^-6,远远低于未加异丙醇包覆的和未经过包覆的。 展开更多
关键词 异丙醇 尖晶石锰酸锂 包覆 容量保持率
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锂离子二次电池电解液成膜添加剂研究进展 被引量:2
13
作者 张雁南 张英杰 +1 位作者 书标 董鹏 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期557-559,共3页
综述了锂离子二次电池成膜添加剂的原理及分类,介绍了吡唑衍生物、卤代物、酯类及其衍生物、硼类化合物及无机固体成膜添加剂的研究进展,论述了每一种添加剂的作用原理以及碳负极上固体电解质相界膜的形成机理,对成膜添加剂的发展进行... 综述了锂离子二次电池成膜添加剂的原理及分类,介绍了吡唑衍生物、卤代物、酯类及其衍生物、硼类化合物及无机固体成膜添加剂的研究进展,论述了每一种添加剂的作用原理以及碳负极上固体电解质相界膜的形成机理,对成膜添加剂的发展进行了展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 成膜添加剂 固体电解质相界膜
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Mn掺杂Co0.9Mn0.1P/RGO复合电极材料的合成及其电化学性能 被引量:3
14
作者 李俊莉 黄文进 +2 位作者 杨润芳 郑佳雨 书标 《江西冶金》 2020年第1期22-26,共5页
锂离子电池的性能亟待突破瓶颈,当前商用锂离子电池负极材料选用的碳材料容量较低,本文合成制备了一种Mn掺杂石墨烯负载的Co0.9Mn0.1P/RGO复合材料,该材料用于锂离子电池表现出优异的电化学性能。在100 mA/g电流密度下,首次放电比容量达... 锂离子电池的性能亟待突破瓶颈,当前商用锂离子电池负极材料选用的碳材料容量较低,本文合成制备了一种Mn掺杂石墨烯负载的Co0.9Mn0.1P/RGO复合材料,该材料用于锂离子电池表现出优异的电化学性能。在100 mA/g电流密度下,首次放电比容量达到1250 mAh/g,首次充电比容量为795 mAh/g,充放电效率63.6%。在800 mA/g电流密度下,循环500次,放电比容量仍然达到367 mAh/g。 展开更多
关键词 MN掺杂 石墨烯 锂离子电池 负极材料
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超细鳞片状金属及复合粉体的制备技术 被引量:1
15
作者 蔡晓兰 书标 +1 位作者 舒波 郑淑萍 《中国工程科学》 2005年第S1期357-360,共4页
超细鳞片状金属及复合粉体由于其特殊的二维平面结构,具有良好的附着力、遮盖力、显著的屏蔽效应、反射能力和良好的导电性能;超细鳞片状金属及复合粉体的制备方法很多,有物理法(PVD法和机械研磨法等)、化学法以及机械化学法等,机械化... 超细鳞片状金属及复合粉体由于其特殊的二维平面结构,具有良好的附着力、遮盖力、显著的屏蔽效应、反射能力和良好的导电性能;超细鳞片状金属及复合粉体的制备方法很多,有物理法(PVD法和机械研磨法等)、化学法以及机械化学法等,机械化学法是制备超细鳞片状金属粉体的主要方法。 展开更多
关键词 超细鳞片状金属及复合粉体 制备方法 机械化学法
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Li_2MSiO_4作锂离子电池正极嵌锂插层的研究进展 被引量:1
16
作者 李付绍 闫宇星 +2 位作者 书标 胡粉娥 王智娟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期57-61,共5页
对国内外聚阴离子型化合物硅酸盐Li2MSiO4(M=Fe,Mn,Ni,…)正极材料的研究进展进行了综述,着重从材料的制备与结构改性、嵌/脱锂特性、晶型结构等方面进行阐述。最后讨论硅酸盐正极材料所面临的挑战,并指出改善其综合性能的途径。
关键词 锂离子电池硅酸盐结构嵌 脱锂特性
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NH_4F改性MWCNTs负载Pd纳米粒子的电催化性能研究 被引量:1
17
作者 张晓凤 董鹏 +4 位作者 张英杰 书标 段奔 靳振华 徐明丽 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1029-1033,共5页
以无机物NH4F为改性剂,对NaOH处理后的多壁碳纳米管(f1-MWCNTs)进行共价键表面修饰得到f2-MWCNTs,将前驱体溶液在紫外光照射下边还原边负载于f2-MWCNTs表面,制得Pd/f2-MWCNTs催化剂。利用FT-IR、TEM、EDS、XRD和XPS等手段对其进行表征,... 以无机物NH4F为改性剂,对NaOH处理后的多壁碳纳米管(f1-MWCNTs)进行共价键表面修饰得到f2-MWCNTs,将前驱体溶液在紫外光照射下边还原边负载于f2-MWCNTs表面,制得Pd/f2-MWCNTs催化剂。利用FT-IR、TEM、EDS、XRD和XPS等手段对其进行表征,结果表明f2-MWCNTs表面形成C—F、C—N等化学键和Pd/f2-MWCNTs表面存在Pd-F配位键,通过这些化学键的相互作用改变了Pd的电子结构,从而提高Pd纳米粒子的负载率和分散性。通过电化学测试发现,Pd/f2-MWCNTs催化剂对甲醇具有优异的催化性能,其质量电流密度是JM公司商业Pd/C催化剂的2.87倍。 展开更多
关键词 多壁碳纳米管 氟化铵 PD纳米粒子 电催化剂 甲醇氧化
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高镍层状氧化物正极材料的结构掺杂与表面修饰研究进展 被引量:2
18
作者 尧世文 黄文进 +2 位作者 舒波 李俊莉 书标 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期56-61,共6页
高镍锂离子电池(LIBs)因具有优良的能量密度和倍率性能,已经受到科研团队和企业的广泛关注。如特斯拉首次将LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05O2)(NCA)正极应用于新能源汽车,取得了显著成功。但是高镍层状氧化物材料仍存在一些亟待解决的问题... 高镍锂离子电池(LIBs)因具有优良的能量密度和倍率性能,已经受到科研团队和企业的广泛关注。如特斯拉首次将LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05O2)(NCA)正极应用于新能源汽车,取得了显著成功。但是高镍层状氧化物材料仍存在一些亟待解决的问题,如结构稳定还不够好、长期循环后容量衰减快等。因此,为了克服上述问题,不少科研工作者对高镍层状氧化物材料(以NCA材料为主)进行了离子掺杂和表面包覆改性。综述了当前高镍层状氧化物材料改性的方法和手段,以及材料电化学性能提升的机理,为高镍层状氧化物材料的商业应用提供了一定的参考价值。 展开更多
关键词 高镍层状氧化物 锂离子电池 离子掺杂 表面包覆
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三维NZSPO/PAN-[PEO-NaTFST]复合钠离子电池固体电解质 被引量:2
19
作者 刘当玲 王诗敏 +3 位作者 高智慧 徐露富 书标 郭洪 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期931-937,共7页
本工作采用静电纺丝技术,将快离子导体型无机微纳颗粒Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12)(NZSPO)注入聚丙烯腈(PAN)纳米纤维内,合成了3D纤维网状增强型双连续复合固体电解质材料NZSPO/PAN-[PEO-NaTFST]。结果表明,当NZSPO∶PAN质量比为2∶1时,... 本工作采用静电纺丝技术,将快离子导体型无机微纳颗粒Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12)(NZSPO)注入聚丙烯腈(PAN)纳米纤维内,合成了3D纤维网状增强型双连续复合固体电解质材料NZSPO/PAN-[PEO-NaTFST]。结果表明,当NZSPO∶PAN质量比为2∶1时,复合固体电解质室温离子电导率达3.38×10^(−5) S/cm,电化学稳定窗口达到4.4 V。以Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)为正极,金属Na为负极,组装成全固态钠离子电池,表现出优异的循环稳定性。首次充放电可逆容量达到109.7 mA·h/g,在0.1 C下200次循环后容量保持为84.5 mA·h/g,容量保持77%,库仑效率接近100%。差示扫描量热分析(DSC)曲线证实了NZSPO-PAN复合纤维可在低温下抑制PEO聚合物的结晶,并加速离子传输动力学的过程。 展开更多
关键词 复合固体电解质 电化学性能 钠离子电池 NZSPO/PAN-[PEO-NaTFST]
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超细片状铝粉和铝银浆的制备
20
作者 张川 蔡晓兰 +1 位作者 舒波 书标 《中国材料科技与设备》 2006年第3期46-47,54,共3页
超细鳞片状铝粉和铝银浆由于其特殊的二维平面结构,具有良好的遮盖力、显著的屏蔽效应、光学反射能力;超细鳞片状铝粉和铝银浆颜料的制备方法很多,本文采用机械化学法制备超细鳞片状铝粉和铝银浆。
关键词 铝粉和铝银浆 制备方法 机械化学法
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