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电解铝生产中优化磷生铁配方的试验研究 被引量:8
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作者 曾健 《有色冶金节能》 2006年第3期21-22,32,共3页
针对240 kA铝电解槽阳极组的钢爪和碳块之间浇注压降高低不等,造成生产中设备附加电阻大,浪费电能的状况,通过设计正交试验,优化磷生铁配方,降低了浇注压降,节能效果显著。
关键词 预焙电解槽 阳极组 磷生铁 浇注 压降
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Hard-carbon hybrid Li-ion/metal anode enabled by preferred mesoporous uniform lithium growth mechanism
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作者 Fang Yan Yan Liu +11 位作者 Yuan Li Yan Wang Zicen Deng Meng Li Zhenwei Zhu Aohan Zhou Ting Li Jingyi Qiu Gaoping Cao Shaobo Huang Biyan Wang Hao Zhang 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期252-259,I0006,共9页
To achieve high energy density in lithium batteries,the construction of lithium-ion/metal hybrid anodes is a promising strategy.In particular,because of the anisotropy of graphite,hybrid anode formed by graphite/Li me... To achieve high energy density in lithium batteries,the construction of lithium-ion/metal hybrid anodes is a promising strategy.In particular,because of the anisotropy of graphite,hybrid anode formed by graphite/Li metal has low transport kinetics and is easy to causes the growth of lithium dendrites and accumulation of dead Li,which seriously affects the cycle life of batteries and even causes safety problems.Here,by comparing graphite with two types of hard carbon,it was found that hybrid anode formed by hard carbon and lithium metal,possessing more disordered mesoporous structure and lithophilic groups,presents better performance.Results indicate that the mesoporous structure provides abundant active site and storage space for dead lithium.With the synergistic effect of this structure and lithophilic functional groups(–COOH),the reversibility of hard carbon/lithium metal hybrid anode is maintained,promoting uniform deposition of lithium metal and alleviating formation of lithium dendrites.The hybrid anode maintains a 99.5%Coulombic efficiency(CE)after 260 cycles at a specific capacity of 500 m Ah/g.This work provides new insights into the hybrid anodes formed by carbon-based materials and lithium metal with high specific energy and fast charging ability. 展开更多
关键词 Hard carbon/Li metal hybrid anode Mesoporous structure Surface oxygen functional group Fast charging Lithium batteries
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铝电解槽阳极电流分布特征及设计上的思考 被引量:4
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作者 孙建国 《轻金属》 CSCD 北大核心 2007年第3期29-31,共3页
在铝电解槽阳极换块周期内连续测定阳极组的电流分布值。并采用电阻温度系数去修正测定值。掌握阳极组在换极的不同时段的电流分布特征及规律,采用绝对偏差、偏差比的对比分析方法,评价阳极组在换极的不同时段,换阳极组数发生变化时,阳... 在铝电解槽阳极换块周期内连续测定阳极组的电流分布值。并采用电阻温度系数去修正测定值。掌握阳极组在换极的不同时段的电流分布特征及规律,采用绝对偏差、偏差比的对比分析方法,评价阳极组在换极的不同时段,换阳极组数发生变化时,阳极组电流分布的不均匀性(波动)。依据上述内容,对铝电解槽阳极组的设计提出需综合考虑的几个因素。 展开更多
关键词 铝电解 阳极电流分布 理想平均电流分布值 电阻温度系数值 阳极组设计
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铝电解阳极导杆组钢爪头半自动电渣焊机的研发与应用
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作者 张军杰 陡文化 《世界有色金属》 2024年第7期4-6,共3页
阳极导杆组是铝电解槽阳极的金属结构件,在铝电解槽生产过程中,阳极导杆组会因为导杆缺陷、焊接缺陷、钢爪头缺陷、外观几何尺寸、表面质量等质量因素下线,下线后的导杆组经维修合格后进入下一个循环周期。钢爪头的修复是导杆修理过程... 阳极导杆组是铝电解槽阳极的金属结构件,在铝电解槽生产过程中,阳极导杆组会因为导杆缺陷、焊接缺陷、钢爪头缺陷、外观几何尺寸、表面质量等质量因素下线,下线后的导杆组经维修合格后进入下一个循环周期。钢爪头的修复是导杆修理过程中的重要环节,原有修复工艺是将报废的钢爪头切割,锯切新钢爪头,对结合面开坡口并打磨,再组对焊接。这种工艺生成的焊缝压降较大,焊接质量难以保证。钢爪头半自动熔铸技术,成功的解决了阳极钢爪头焊接的难题,有效的提高了焊接质量,降低了焊缝压降,提高了劳动效率,降低了维修成本。 展开更多
关键词 阳极导杆组 钢爪头 焊接 半自动熔铸焊机 压降
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水系锌离子电池嵌入负极材料TiX_(2)(X=S,Se)的储锌机制 被引量:1
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作者 唐生龙 王春蕾 +2 位作者 蒲想俊 顾向奎 陈重学 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第8期143-153,共11页
水系锌离子电池(ZIBs)以其低成本、高安全性和环境友好的优点受到了研究者的广泛关注,成为大规模电化学储能系统的理想选择之一。然而锌金属负极在应用时面临着锌枝晶生长、腐蚀反应和副反应等难以克服的障碍,严重制约了水系锌离子电池... 水系锌离子电池(ZIBs)以其低成本、高安全性和环境友好的优点受到了研究者的广泛关注,成为大规模电化学储能系统的理想选择之一。然而锌金属负极在应用时面临着锌枝晶生长、腐蚀反应和副反应等难以克服的障碍,严重制约了水系锌离子电池的发展。探索可替代锌金属的储锌负极是应对上述问题的有效策略,因此研究者围绕过渡金属氧化物、硫化物和导电聚合物开展了深入研究。以TiX_(2)(X=S,Se)为代表的二维过渡金属硫族化合物(TMDs)具有较大的层间距和快速的离子传输通道,可作为锌离子电池的负极,但其储锌反应机制尚未得到完整的揭示。在本文中,我们使用密度泛函理论(DFT)计算方法系统地研究锌离子在TiX_(2)中的嵌入反应。首先我们采用群论去描述嵌锌TiX_(2)的稳定层间构型的特点,定义了一个依赖于超胞并且只涉及平移旋转两种对称操作的群,其子群可以用来描述层间构型的对称性,而且用来描述最稳定构型的子群总是倾向于有最大的阶数。基于该计算得到的一系列对应于不同放电深度的TiX_(2)的稳定结构,我们发现TiS_(2)和TiSe_(2)两种材料在锌嵌入/脱出过程中的开路电压(OCV)均低于0.5V。态密度(DOS)的计算结果表明TiX_(2)具有很好的电子导电性,而分波态密度(PDOS)的结果显示随着锌的嵌入闭壳层的Ti^(4+)还原成开壳层的Ti^(3+),并且伴随着Zn―X键的生成。Bader电荷分析的结果表明随着X的嵌入,X相比Ti得到了更多的负电荷,意味着X也参与了TiX_(2)的氧化还原过程。爬坡弹性带方法(CINEB)计算的结果证实了Zn^(2+)在TiX_(2)中具有较低的扩散能垒(对于TiS_(2)是0.333 e V,对于TiSe_(2)是0.338e V)。本文的研究结果不仅从本质上证明了TiX_(2)适合作为锌离子电池的嵌锌负极材料,而且为其他高性能TMDs电池材料的DFT研究提供了新的见解。 展开更多
关键词 锌离子电池 TiX_(2)负极 第一性原理计算 群论
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高锑铅残极烘干装置的开发设计研究
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作者 梁玲 韦涛 +2 位作者 李西妮 蒙港 岑土恩 《湖南有色金属》 CAS 2023年第1期39-42,共4页
铅电解高锑残极因含锑较高致使阳极泥结构致密、坚硬,采用现有常用的残极洗刷机组难以洗刷下来,目前只能采用人工铲泥方式。文章主要介绍了广西某有色公司研制的利用公司余热锅炉所产的余热蒸汽和电解工序高温烟气作为热源,采用高锑铅... 铅电解高锑残极因含锑较高致使阳极泥结构致密、坚硬,采用现有常用的残极洗刷机组难以洗刷下来,目前只能采用人工铲泥方式。文章主要介绍了广西某有色公司研制的利用公司余热锅炉所产的余热蒸汽和电解工序高温烟气作为热源,采用高锑铅残极烘干回收阳极泥工艺和装置,以达到高锑残极烘干的阳极泥经敲打自动脱落回收。按年产5000 t锑金属计算,与人工铲泥回收阳极泥工艺相比,年可节约成本85万元。该工艺为国内首创,研究成果的应用,利于清洁生产,可以利用二次能源,降低能源消耗,提高阳极泥冶炼回收率,对环境更友好,成果应用前景广阔。 展开更多
关键词 铅残极阳极泥回收 隧道窑 排板链板机 膜壁管组
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城镇燃气输配管网阴极保护系统运行技术探讨——以淄博绿博燃气有限公司为例 被引量:4
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作者 姚秀程 《城市燃气》 2013年第7期17-21,共5页
阴极保护系统能有效地控制城镇燃气输配管道腐蚀,为管网的安全运行提供可靠保证。淄博绿博燃气有限公司天然气输配管网阴极保护系统已运行十余年,本文以此为例,对其运行效果进行了技术总结。
关键词 燃气管网 阴极保护系统 镁带阳极组 总结
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PbO高温还原法捕集铂族金属的试验研究 被引量:2
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作者 张腾 张善辉 +3 位作者 姜学利 王志贺 张浩 曲坤 《铜业工程》 CAS 2022年第5期62-66,共5页
氨络渣是银阳极泥在回收贵金属过程中产生的一种富含铂钯的中间物料,是有色冶炼行业提取铂族金属重要的二次资源。针对氨络渣的处理研究提出采用焦炭作为还原剂、PbO作为捕集剂,在造渣剂的辅助作用下,于高温条件下对氨络渣中的铂族元素... 氨络渣是银阳极泥在回收贵金属过程中产生的一种富含铂钯的中间物料,是有色冶炼行业提取铂族金属重要的二次资源。针对氨络渣的处理研究提出采用焦炭作为还原剂、PbO作为捕集剂,在造渣剂的辅助作用下,于高温条件下对氨络渣中的铂族元素实现高效富集。重点考察PbO配比、还原剂配比、碱度、还原温度以及还原时间对氨络渣中铂族元素捕集率的影响。研究结果表明,在PbO质量比为9%、还原剂质量比为8%、碱度为1、还原时间5h、还原温度1450℃条件下,氨络渣中铂族金属钯、铂的富集率分别能达到99.08%、98.25%。 展开更多
关键词 PBO 银阳极泥 氨络渣 铂族金属 氧化铅 捕集
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细菌纤维素衍生的三维碳集流体用于无枝晶的锂金属负极 被引量:3
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作者 张云博 林乔伟 +5 位作者 韩俊伟 韩志远 李曈 康飞宇 杨全红 吕伟 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第2期142-150,共9页
锂金属是下一代高能量密度电池的关键负极,然而其实用化面临着一系列问题,主要包括循环过程中体积变化大、枝晶生长等。使用三维集流体是解决这些问题的有效方法,然而现有大多数三维集流体存在重量大、体积大、表面亲锂性差、成本高等... 锂金属是下一代高能量密度电池的关键负极,然而其实用化面临着一系列问题,主要包括循环过程中体积变化大、枝晶生长等。使用三维集流体是解决这些问题的有效方法,然而现有大多数三维集流体存在重量大、体积大、表面亲锂性差、成本高等问题。针对上述问题,本文以低成本的细菌纤维素为前驱体,通过直接碳化制备出具有连通网络的轻质三维碳集流体,其表面均匀分布的含氧官能团可以促进锂离子的均匀成核和沉积,有效抑制了枝晶生长。值得注意的是,该集流体的面密度仅为0.32 mg·cm^(−2),在3 mAh·cm^(−2)比容量的锂金属负极中质量占比仅为28.8%。电化学测试结果表明,该集流体在3 mA·cm^(−2)的高电流密度或4 mAh·cm^(−2)的高循环容量的工作条件下,稳定循环超过150次,并且在对称电池或与LiNi0.8Co0.15Al0.05匹配的全电池中也表现出良好的电化学性能。 展开更多
关键词 锂金属负极 细菌纤维素 三维集流体 锂枝晶 含氧官能团
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电化学阴阳极交变处理对碳纤维表面组成和微观结构的影响 被引量:3
10
作者 马云娇 王菊琳 蔡小平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第14期58-62,共5页
采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)方法,尝试将电化学阴阳极交变技术应用于碳纤维表面处理,研究了电化学阴阳极交变处理对PAN基碳纤维表面组成和微观结构的影响。结果表明,电化学阴阳极交变处理使碳纤维... 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)方法,尝试将电化学阴阳极交变技术应用于碳纤维表面处理,研究了电化学阴阳极交变处理对PAN基碳纤维表面组成和微观结构的影响。结果表明,电化学阴阳极交变处理使碳纤维表面沟槽加深,可以增加碳纤维与基体的锚固作用;表面C含量降低而O含量升高,表面含氧官能团中COOH含量明显增加,而C-OH含量减少,增大了碳纤维的表面活性,使其更有利于与基体以化学键的形式结合;同时电化学阴阳极交变处理碳纤维过程中阴极产生的氢能渗入碳纤维内部,使碳纤维晶体结构的微观尺寸发生变化,(002)晶面间距d(002)增大,堆垛厚度Lc增大,使得碳纤维直径增大。处理后层间剪切强度(ILSS)明显增加以及部分组别碳纤维的拉伸强度(Tensile strength,TS)增加。 展开更多
关键词 碳纤维 电化学阴阳极交变 官能团
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铝电解预焙阳极组新型节能钢爪工业实验及强化电流研究 被引量:2
11
作者 杨玉荣 崔同尧 《金属材料与冶金工程》 CAS 2019年第2期47-57,共11页
以某个铝厂200kA系列电解槽作为对象,使用有限元软件ANSYS建立了阳极组电-热直接耦合仿真的计算模型,并验证了该模型的正确性。在此基础上对阳极组电场及热场进行了仿真分析,经过分析后发现该厂阳极钢爪有钢爪电压降偏高,电流分布较不... 以某个铝厂200kA系列电解槽作为对象,使用有限元软件ANSYS建立了阳极组电-热直接耦合仿真的计算模型,并验证了该模型的正确性。在此基础上对阳极组电场及热场进行了仿真分析,经过分析后发现该厂阳极钢爪有钢爪电压降偏高,电流分布较不均匀等问题。对阳极钢爪的外部结构和内部结构进行优化,得到了最优尺寸的新型节能型钢爪,相对该厂原始钢爪钢爪压降降低20.3mV,同时通过各钢爪的电流由原来的相差12%也达到基本一致。对比分析了强化电流前后原始钢爪和新型节能钢爪的电场及热场,强化电流对电场及热场的分布几乎没有影响,但是钢爪压降随着电流的强化而升高。新型节能钢爪在强化电流的条件下压降增加比原始钢爪增加更少,因此在强化电流条件下,新型节能钢爪的优势更加突出。 展开更多
关键词 预焙阳极组 结构优化 新型节能 强化电流
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铝电解槽阳极导杆组修复实践 被引量:2
12
作者 刘云云 《山西冶金》 CAS 2015年第1期96-98,共3页
通过分析阳极导杆组组成部分下线原因,制定有效的改善措施,提出相应的修复技术方案,延长了阳极导杆组使用周期,降低了生产运行成本。
关键词 阳极导杆组 预焙电解槽 下线 修复方案
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磺酸基修饰石墨烯复合材料的储钠性能研究 被引量:1
13
作者 吴乾鑫 刘磊 +6 位作者 孙晋蒙 李一帆 刘宇航 杜洪方 艾伟 杜祝祝 王科 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期36-43,共8页
对石墨烯进行功能化处理,可得到具有合适层间距和较高离子扩散速率的理想石墨烯基电极材料,其作为钠离子电池负极材料有着重要的应用潜力。通过在石墨烯结构中进行原位插层反应,成功制备出聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)插层的石墨烯复合材料(PS... 对石墨烯进行功能化处理,可得到具有合适层间距和较高离子扩散速率的理想石墨烯基电极材料,其作为钠离子电池负极材料有着重要的应用潜力。通过在石墨烯结构中进行原位插层反应,成功制备出聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)插层的石墨烯复合材料(PSS-rGO)。这种插层结构是基于石墨烯的π电子可以与PSS结构中的π电子相互作用,使得石墨烯层间距增大并抑制其堆积。同时,PSS中的磺酸钠基团可有效提高钠离子扩散速率,增强电极对钠离子的吸附能力,从而提升钠离子电池的循环性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、X射线光电子能谱仪(XPS)、电化学工作站和多通道电池综合测试仪对样品进行测试分析。结果表明,PSS-rGO电极在5 A·g^(-1)的电流密度下循环6000圈后容量可保持在256 mAh·g^(-1),单圈衰减率为0.003%,表现出优异的循环性能。本研究为开发高比容、快速储钠以及长寿命的钠离子电池负极材料提供了可行思路。 展开更多
关键词 钠离子电池 负极材料 石墨烯 磺酸钠基团 原位插层
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