Ti-Mn基高容量固态低压储氢合金研究 被引量：3

1

作者 吴岱丰 李睿 +3 位作者 陈鹏允 周庆 唐仁衡 肖方明 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期357-364,共8页

为了推动氢储能系统的实用化,需要开展用于规模储氢用途的储氢合金的配方研究。以Ti_(0.9)5Zr_(0.05)Mn_(2)合金作为研究对象,开发储氢量高、平台压力合适且容易活化AB_(2)型储氢合金,系统研究加入V-Fe,调整Mn含量,以及用纯金属V与Fe替... 为了推动氢储能系统的实用化,需要开展用于规模储氢用途的储氢合金的配方研究。以Ti_(0.9)5Zr_(0.05)Mn_(2)合金作为研究对象,开发储氢量高、平台压力合适且容易活化AB_(2)型储氢合金,系统研究加入V-Fe,调整Mn含量,以及用纯金属V与Fe替代V-Fe等方法对调整储氢合金性能的作用。研究发现加入V-Fe会使得储氢合金晶格参数增大,提高储氢合金的活化性能,但过多V-Fe会大幅度降低合金吸/放氢平台压与储氢量;提高Mn含量会导致吸/放氢平台与上升,储氢量先增后减,在A侧元素稍微过量时(B/A=1.96(摩尔比))有利于获得综合性能较好的合金;用纯金属V与Fe替代V-Fe能进一步提高储氢合金性能,随着Fe/V比例增加,合金储氢量下降,吸/放氢平台压上升,平台斜率下降。最终优化出综合性能良好的Ti_(0.9)5Zr_(0.05)Mn_(1.46)V_(0.39)Fe_(0.13),该合金能在80℃下活化,在20℃吸放氢平台分别为1.812和0.751 MPa,储氢量为1.83%。 展开更多

关键词 Ti-Mn基储氢合金 元素替代 活化性能 储氢量 平台压力

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从废旧锂离子电池中回收制备磷酸锂的工艺研究 被引量：6

2

作者 伍德佑 潘湛昌 刘志强 《材料研究与应用》 CAS 2020年第4期312-316,343,共6页

为研究化学沉淀法对废旧锂离子电池中锂元素的回收并提高锂的回收率,以磷酸钠为沉淀剂,研究了磷酸钠加入量、反应温度、锂离子浓度、磷酸钠浓度、反应时间和溶液pH等因素对磷酸锂沉淀率的影响.实验结果表明,在磷酸钠加入量为理论量的110... 为研究化学沉淀法对废旧锂离子电池中锂元素的回收并提高锂的回收率,以磷酸钠为沉淀剂,研究了磷酸钠加入量、反应温度、锂离子浓度、磷酸钠浓度、反应时间和溶液pH等因素对磷酸锂沉淀率的影响.实验结果表明,在磷酸钠加入量为理论量的110%、反应温度为95℃、锂离子浓度为11.649 g/L、磷酸钠浓度为100 g/L、反应时间为30 min、溶液pH保持不变的优化条件下,获得的磷酸锂沉淀率为98.7%,溶液中绝大部分的锂被回收. 展开更多

关键词 废旧锂离子电池 磷酸锂 磷酸钠 化学沉淀

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硫酸-方铅矿体系高效浸出电解锰渣 被引量：5

3

作者 孙俊 饶帅 +5 位作者 王东兴 袁祥奕 曹洪杨 张皓东 段丽娟 刘志强 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3800-3812,共13页

针对电解锰渣中的锰成分复杂且高价锰难浸出的问题,提出硫酸-方铅矿体系高效选择浸出锰的工艺。首先,运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)等表征手段,研究电解锰渣... 针对电解锰渣中的锰成分复杂且高价锰难浸出的问题,提出硫酸-方铅矿体系高效选择浸出锰的工艺。首先,运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)等表征手段,研究电解锰渣的元素成分和物相组成;其次,探究方铅矿加入量、液固比、硫酸浓度、浸出温度和浸出时间对浸出锰和富集铅的影响;最后,研究硫酸-方铅矿体系浸出锰的动力学特征,确定反应速率的控制步骤。研究结果表明:电解锰渣中的锰呈正二价和正四价,以氧化锰、硫酸锰和二氧化锰形态存在;硫酸浓度对锰浸出率影响显著,增加硫酸浓度有利于提高二氧化锰氧化性,使得锰更易浸出。最优工艺参数如下:电解锰渣与方铅矿质量比为10:1,硫酸浓度为1.5 mol/L,液固比为7.5 mL/g,浸出温度为100℃,浸出时间为120 min。在此最佳条件下,锰的浸出率达到98.02%;浸出渣中锰质量分数低于0.2%,铅质量分数高于60%。方铅矿还原浸锰过程受界面化学反应控制,表观活化能为37.396 kJ/mol,浸出过程中生成的硫酸铅和硫磺固体产物层结构疏松,对浸出速率影响较小。 展开更多

关键词 电解锰渣 方铅矿 硫酸 浸出锰 动力学

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水洗和回烧工艺对高镍三元材料LiNi_(0.88)Co_(0.07)Al_(0.05)O_(2)微观结构及电化学性能的影响 被引量：5

4

作者 毛贵洪 肖方明 +3 位作者 唐仁衡 黄玲 李坚 王英 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1649-1658,共10页

以镍钴氢氧化物、异丙醇铝为原料,采用水解法合成三元前驱体Ni_(0.88)Co_(0.07)Al_(0.05)O_(2),再与锂盐混合烧结得到正极材料(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、能量色散X射线谱(EDS)和恒电流充放电测试等对样品的晶体结构、微观形貌、元... 以镍钴氢氧化物、异丙醇铝为原料,采用水解法合成三元前驱体Ni_(0.88)Co_(0.07)Al_(0.05)O_(2),再与锂盐混合烧结得到正极材料(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、能量色散X射线谱(EDS)和恒电流充放电测试等对样品的晶体结构、微观形貌、元素价态以及电化学性能进行表征。研究表明,料液比1∶25、水洗3次、600℃回烧2 h合成的LiNi_(0.88)Co_(0.07)Al_(0.05)O_(2)具有较优的综合电化学性能,其在0.2C的放电比容量达207.6 mAh·g^(-1),首次充放电效率为84.8%,1C放电比容量为192.0 mAh·g^(-1),循环100周后,材料的放电比容量仍有148.0 mAh·g^(-1),容量保持率达到77.1%。 展开更多

关键词 锂离子电池 高镍三元正极材料 异丙醇铝水解 水洗 回烧

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LaNi_(5)储氢合金吸氢过程热特性研究 被引量：1

5

作者 田英 柴牧 +1 位作者 谭家辉 吴岱丰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第7期1150-1157,共8页

建立了某金属氢化物反应器二维数值模型,并通过吸氢实验中反应器温度变化曲线验证了模型的准确性。对储氢反应器增加外部冷却槽,分析了不同冷却流体种类及流速下,反应器温度和储氢量的变化情况。结果表明:冷却水作用下,储氢罐中心区域... 建立了某金属氢化物反应器二维数值模型,并通过吸氢实验中反应器温度变化曲线验证了模型的准确性。对储氢反应器增加外部冷却槽,分析了不同冷却流体种类及流速下,反应器温度和储氢量的变化情况。结果表明:冷却水作用下,储氢罐中心区域的反应速率逐渐低于壁面区域,冷却水流速率越高,吸氢反应所需时间逐渐缩短至一个定值;在相同流速下,冷却介质为水和油时,反应器温度与储氢量的变化特征相似,但水的冷却时间比油缩短约20%、储氢时间缩短约15%;当冷却介质为空气时,冷却槽内空气受热浮力影响,靠近壁面的空气流速降低且温度高于初始值,导致其与合金的温差缩小、传热能力降低,吸氢时间明显加长。 展开更多

关键词 储氢合金 吸氢反应 传热传质 冷却槽 数值模拟

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镓的提取分离技术现状及发展趋势 被引量：5

6

作者 张魁芳 刘志强 陈少纯 《材料研究与应用》 CAS 2021年第1期77-80,共4页

稀散金属镓是当代高新技术领域的重要基础支撑材料.近年来,随着我国对高新技术产业的大力发展,镓的战略地位将更显突出,镓资源的开发利用受到广泛关注.本文针对镓的提取分离技术现状及发展趋势开展相关评述,并进行了总结与展望.

关键词 镓 提取分离 技术现状 发展趋势

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硫酸体系中Cyanex272的萃镓性能研究 被引量：4

7

作者 丘丽莉 张魁芳 +4 位作者 刘志强 王瑞祥 陈金清 钟晓聪 袁祥奕 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2021年第5期86-91,共6页

开展了硫酸体系中Cyanex272的萃镓性能研究,详细考察了萃取与反萃过程条件参数对镓萃取与反萃的影响,绘制了萃取与反萃等温线,并模拟了多级逆流试验。结果表明,含290 mg/L Ga3+,pH=2.0的硫酸镓溶液,采用有机相体积分数为15%Cyanex272+85... 开展了硫酸体系中Cyanex272的萃镓性能研究,详细考察了萃取与反萃过程条件参数对镓萃取与反萃的影响,绘制了萃取与反萃等温线,并模拟了多级逆流试验。结果表明,含290 mg/L Ga3+,pH=2.0的硫酸镓溶液,采用有机相体积分数为15%Cyanex272+85%磺化煤油,控制O/A=1∶4,萃取温度25℃,萃取时间10min,经4级逆流萃取,镓萃取率为99.50%;负载镓有机相,用100g/L H2SO4溶液反萃,控制O/A=10∶1,反萃温度25℃,反萃时间10min,经4级逆流反萃,镓反萃率为98.11%,镓富集于反萃液中,富集倍数近40倍。经中和沉淀、焙烧后,可得到氧化镓产品。 展开更多

关键词 CYANEX272 镓 硫酸体系 萃取 反萃

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Cyanex272从沉钒尾液中萃取提钒的研究 被引量：2

8

作者 杨莉花 郭秋松 +1 位作者 王长宏 陈晓东 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期100-103,108,共5页

以沉钒尾液为研究对象,采用Cyanex272为萃取剂,分别考察了萃取与反萃取条件对萃取提钒过程的影响。研究结果表明:在初始pH=2.25、萃取剂体系为20%Cyanex272+80%磺化煤油、相比A/O=1∶1、萃取时间5 min条件下进行三级逆流萃取,在反萃剂... 以沉钒尾液为研究对象,采用Cyanex272为萃取剂,分别考察了萃取与反萃取条件对萃取提钒过程的影响。研究结果表明:在初始pH=2.25、萃取剂体系为20%Cyanex272+80%磺化煤油、相比A/O=1∶1、萃取时间5 min条件下进行三级逆流萃取,在反萃剂硫酸浓度0.75 mol/L、相比O/A=4∶1、反萃时间5 min的反萃条件下,经三级逆流反萃后,最终钒回收率可达99.3%,锰、镁、钙去除率分别为98.8%、99.6%和98.7%,实现了沉钒尾液中残留钒的高效回收与尾液中有害金属元素的脱除。 展开更多

关键词 钒 萃取 CYANEX272 沉钒尾液 反萃取

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一种高苯基含量有机硅阻燃聚碳酸酯的研究 被引量：4

9

作者 杨锐 蔡绪福 +5 位作者 戴子林 吴海鹰 朱淮军 高丽霞 区菊花 孔振兴 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期195-202,共8页

以二苯基二甲氧基硅烷为单体合成出八苯基环四硅氧烷(P4),将其作为一种无卤硅系阻燃剂与聚碳酸酯(PC)按比例共混挤出制得无卤阻燃聚碳酸酯。对该无卤阻燃PC样品进行极限氧指数测试(LOI)、UL-94垂直燃烧测试、扫描电镜(SEM)测试、热失重... 以二苯基二甲氧基硅烷为单体合成出八苯基环四硅氧烷(P4),将其作为一种无卤硅系阻燃剂与聚碳酸酯(PC)按比例共混挤出制得无卤阻燃聚碳酸酯。对该无卤阻燃PC样品进行极限氧指数测试(LOI)、UL-94垂直燃烧测试、扫描电镜(SEM)测试、热失重分析(TGA)、熔融指数(MI)测试和力学性能测试。实验结果表明:P4对聚碳酸酯具有显著的阻燃效果,随着P4用量增加,聚碳酸酯阻燃等级不断提高;P4均匀分布在聚碳酸酯中,燃烧后炭层随着P4用量增大逐渐致密;该阻燃聚碳酸酯热稳定性有一定的提高,当P4添加量较高时空气氛围中热失重测试后残炭率显著提升;添加P4的阻燃聚碳酸酯熔体质量流动速率(MFR)有所上升,分子量有所降低;该阻燃聚碳酸酯拉伸强度和冲击强度在P4添加量较低时下降较明显,当P4添加量达至4%后,拉伸强度和冲击强度下降幅度趋于平缓,而弯曲强度随着P4添加量增加始终变化很小。 展开更多

关键词 八苯基环四硅氧烷 聚碳酸酯 阻燃 力学性能

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Ca(Y,Lu)2Al4SiO12:Mn^4+的制备与发光性质研究 被引量：3

10

作者 丁建明 倪海勇 +4 位作者 张秋红 聂华平 林利添 姜维 丁建红 《材料研究与应用》 CAS 2020年第3期200-205,共6页

采用高温固相法制备了CaY2-xLuxAl4SiO12:0.006Mn4+(x=0, 0.6, 1, 1.4, 2)荧光粉.研究了Y/Lu组份的变化对荧光粉的晶体结构和发光性能的影响.研究发现,随着Lu组份的增多,荧光粉的吸收峰和发射峰位置都出现蓝移.研究了Mn4+掺杂浓度对CaLu... 采用高温固相法制备了CaY2-xLuxAl4SiO12:0.006Mn4+(x=0, 0.6, 1, 1.4, 2)荧光粉.研究了Y/Lu组份的变化对荧光粉的晶体结构和发光性能的影响.研究发现,随着Lu组份的增多,荧光粉的吸收峰和发射峰位置都出现蓝移.研究了Mn4+掺杂浓度对CaLu2Al4SiO12:yMn4+发光性能的影响,发现在掺杂浓度为y=0.004时出现了浓度猝灭现象,浓度猝灭是由Mn4+之间的电偶极-电偶极相互作用引起的.研究了不同Mn4+掺杂浓度的CaLu2Al4SiO12:Mn4+荧光粉的荧光寿命,荧光寿命随着Mn4+掺杂浓度的增大而逐渐降低. 展开更多

关键词 Mn^4+ 荧光粉 发光性质 浓度猝灭

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高镍系正极材料LiNi0.88Co0.07Al0.05O2的制备及性能表征 被引量：2

11

作者 罗京 刘建雄 +4 位作者 黄玲 肖方明 李文超 唐仁衡 王英 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第1期110-120,共11页

以镍钴氢氧化物为原料,采用异丙醇铝水解法合成Ni0.88Co0.07Al0.05(OH)2,将前驱体与锂源充分混合,通过3种烧结条件制备出球形LiNi0.88Co0.07Al0.05O2正极材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)... 以镍钴氢氧化物为原料,采用异丙醇铝水解法合成Ni0.88Co0.07Al0.05(OH)2,将前驱体与锂源充分混合,通过3种烧结条件制备出球形LiNi0.88Co0.07Al0.05O2正极材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)以及电化学测试等表征手段对材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能进行了较系统的研究。研究表明,在500℃下保温3 h、700℃下保温14 h的条件下合成的LiNi0.88Co0.07Al0.05O2具有良好的综合电化学性能,0.2C放电比容量达192.2 mAh·g^-1,首次充放电效率为81.6%,1C放电比容量为190.7 mAh·g^-1,100周后放电比容量为141.1 mAh·g^-1,容量保持率达到73.4%。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 LiNi0.88Co0.07Al0.05O2 异丙醇铝水解 烧结方式

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高镍三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)的合成与电化学性能研究 被引量：2

12

作者 蔡铖 张海燕 +1 位作者 付海阔 肖方明 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第12期1529-1532,共4页

采用高温固相法在不同条件下合成了一系列球形LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)正极材料,并通过XRD、SEM、TEM、EDS等表征手段对其物相结构、形貌以及电化学性能进行了研究。结果表明,Li/Me(摩尔比)为1.07时合成的正极材料结晶良好,结... 采用高温固相法在不同条件下合成了一系列球形LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)正极材料,并通过XRD、SEM、TEM、EDS等表征手段对其物相结构、形貌以及电化学性能进行了研究。结果表明,Li/Me(摩尔比)为1.07时合成的正极材料结晶良好,结构稳定,以0.2 C倍率在2.8~4.3 V电压范围内的首次放电比容量为200.4 mAh/g,首次充放电效率为86.7%,1 C放电比容量为189.5 mAh/g,50次循环之后的放电比容量为178.3 mAh/g,此时容量保持率高达94.1%。继续循环至100次比容量还有145.7 mAh/g,容量保持率为76.9%。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 制备工艺 锂配比 电化学性能

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废旧磷酸铁锂氧压浸出渣对重金属吸附性能的研究 被引量：1

13

作者 伍德佑 潘湛昌 +2 位作者 刘志强 饶帅 张魁芳 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2021年第9期117-122,共6页

改变反应条件获得多种废旧磷酸铁锂的氧压浸出渣。通过对Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)和Ni^(2+)的吸附试验确定综合性能最佳的材料;然后以该材料作为吸附剂,研究溶液初始浓度和溶液初始pH对吸附剂吸附Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)和Ni^(2+)... 改变反应条件获得多种废旧磷酸铁锂的氧压浸出渣。通过对Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)和Ni^(2+)的吸附试验确定综合性能最佳的材料;然后以该材料作为吸附剂,研究溶液初始浓度和溶液初始pH对吸附剂吸附Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)和Ni^(2+)性能的影响,确定对不同重金属离子的最优条件;最后对吸附前后的样品进行表征分析,进一步研究其吸附机制。结果表明,在120℃、0.5 MPa、添加甘露醇(ML)后获得的FPOH-ML浸出渣综合吸附性能最佳;在重金属浓度均为10mg/L,Pb^(2+)溶液pH=5,Cu^(2+)、Zn^(2+)和Ni^(2+)溶液pH=6时,FPOH-ML对Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)和Ni^(2+)的吸附容量分别为18.26、17.53、9.60和6.24mg/g。表征分析发现,吸附前后FPOH-ML的主结构没有明显变化,没有新物质的产生,说明该过程属于物理吸附。 展开更多

关键词 废旧磷酸铁锂 羟基磷酸铁 重金属 吸附

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锂离子电池高镍三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)的性能研究

14

作者 蔡铖 张海燕 +4 位作者 王英 付海阔 黄玲 唐仁衡 肖方明 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期754-763,共10页

富镍正极材料(LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2))具有高容量的优点,是锂离子电池正极材料最有潜力的材料之一。为确定最佳合成条件,本工作研究了合成温度对材料性能的影响,并详细分析了材料电化学性能衰减的原因以及循环过程中材料结构... 富镍正极材料(LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2))具有高容量的优点,是锂离子电池正极材料最有潜力的材料之一。为确定最佳合成条件,本工作研究了合成温度对材料性能的影响,并详细分析了材料电化学性能衰减的原因以及循环过程中材料结构的变化。采用热重/差示扫描量热法(TG/DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(HRTEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对合成的正极材料进行了物化表征,并对其电化学性能进行测试。结果表明,在低温段500℃保温4 h,高温段750℃保温14 h合成的正极材料NCM750在0.2 C首次放电比容量为186.2 mAh/g,首次充放电效率为82.5%,1 C放电比容量为185.1 mAh/g,100次循环后仍有175.2 mAh/g,容量保持率为95.2%。在此条件下合成的材料具有结构稳定,粒径均匀,电化学性能优异等优点,本工作对富镍正极材料的合成及结构变化进行研究,有助于加深对材料的了解。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 制备工艺 煅烧温度 循环性能

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