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锂离子电池Li(Ni_(3/8)Co_(3/8)Mn_(2/8))O_2层状正极材料的制备与电化学性能

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中国有色金属学报 2008年第9期18卷 1721-1726页

作者：胡传跃郭军汪形艳湖南人文科技学院化学与材料科学系娄底417000

采用液相共沉淀方法合成锂离子电池用Li（Ni3／8Co3／8Mn2／8）O2正极材料，以XRD、SEM、原子吸收光谱法和电池充放电循环测试方法表征Li（Ni3／8Co3／8Mn2／8）O2粉末的结构和性能。结果表明：900℃焙烧10h合成的Li（Ni3／8Co3／8Mn2／... 详细信息

采用液相共沉淀方法合成锂离子电池用Li（Ni3／8Co3／8Mn2／8）O2正极材料，以XRD、SEM、原子吸收光谱法和电池充放电循环测试方法表征Li（Ni3／8Co3／8Mn2／8）O2粉末的结构和性能。结果表明：900℃焙烧10h合成的Li（Ni3／8Co3／8Mn2／8）O2粉末样品具有较好的综合电化学性能和良好的六角层状结构，阳离子混合度小，六角晶格有序性高，颗粒为由小晶粒结合而成的多晶体，平均粒径约为4．5um，1003／I104为1．25，R值为0．48，首次放电容量为172．9mA·Wg（2．8-4．5V，0．1C倍率），0．2C倍率循环20次后电容量为首次循环放电容量的96．1％。

关键词：锂离子电池正极材料氢氧化物共沉淀电化学性能

氟铜共掺杂TiO_2空心微球的制备及可见光催化性能

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中国有色金属学报 2017年第8期27卷 1643-1650页

作者：陈赞宇陈艳波李强汪形艳黑龙江大学化学化工与材料学院功能无机材料教育部重点实验室哈尔滨150080 湘潭大学环境与资源学院环境科学与工程系湘潭411100

以钛酸四丁酯为钛源、氢氟酸为氟源、硝酸铜为铜源,乙醇为溶剂,采用蒸汽热法制备氟铜共掺杂的TiO_2空心微球,采用SEM、XRD、UV-Vis、BET等对氟铜共掺杂的TiO_2空心微球的形貌特征、晶相结构、吸光性能及氟、铜的存在形式进行表征,以阳... 详细信息

以钛酸四丁酯为钛源、氢氟酸为氟源、硝酸铜为铜源,乙醇为溶剂,采用蒸汽热法制备氟铜共掺杂的TiO_2空心微球,采用SEM、XRD、UV-Vis、BET等对氟铜共掺杂的TiO_2空心微球的形貌特征、晶相结构、吸光性能及氟、铜的存在形式进行表征,以阳离子蓝的光催化降解为目标反应,评价其光催化活性。结果表明:氟铜共掺杂的TiO_2空心微球主要通过水蒸气产生的气泡为模板获得,氟铜共掺杂增大TiO_2的比表面积,其中TiO_2以锐钛矿存在,Cu^(2+)进入TiO_2晶格中,大部分F以化学吸附态存在于TiO_2的表面形成≡Ti—F基团,少量F进入晶格内部。相比纯TiO_2空心微球,氟铜共掺杂的TiO_2空心微球的光催化活性明显提高,用氙灯模拟可见光,对初始浓度为20 mg/L的阳离子蓝溶液进行光催化降解,30 min后其降解率达到99.8%。

关键词：二氧化钛共掺杂空心微球光催化阳离子蓝溶液

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锌-空气电池催化电极的制备和研究

电源技术 2003年第4期27卷 360-363页

作者：杨红平王先友汪形艳黄伟国赵辉湘潭大学化学学院湖南湘潭411105

锌空气电池性能稳定、比能量高、原材料来源广泛、成本低廉。合成了钙钛矿型的La0.6Ca0.4CoO3作为锌空气电池氧气还原的催化剂,并对此催化剂作了红外光谱(IR),X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等结构测试。研究了催化剂合成对空气电极中... 详细信息

锌空气电池性能稳定、比能量高、原材料来源广泛、成本低廉。合成了钙钛矿型的La0.6Ca0.4CoO3作为锌空气电池氧气还原的催化剂,并对此催化剂作了红外光谱(IR),X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等结构测试。研究了催化剂合成对空气电极中氧气还原的影响。通过测定催化电极在碱性介质中的阴极极化曲线,并且组装成锌空气电池进行放电性能测试,得出了具有最佳放电性能的催化电极组成。实验表明钙钛矿型的催化剂是一种良好的空气(氧)电极催化剂,能有效地促进阴极过程的氧气还原,提高锌空气电池的性能,如放电容量。

关键词：锌-空气电池催化电极催化剂燃料电池

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高温下锂离子电池电解液与电极的反应

中国有色金属学报 2007年第4期17卷 629-635页

作者：胡传跃李新海郭军汪形艳易涛湖南人文科技学院化学与材料科学系娄底417000 中南大学冶金科学与工程学院长沙410083

采用DSC和XRD方法研究了1 mol.L-1 LiPF6电解液的热行为,发现EMC和H2O降低了1 mol.L-1 LiPF6电解液(溶剂为EC\DML,质量比为1:1)的热稳定性。电解液热分解反应是EMC分解生成DEC和DMC,而DEC和DMC与LiPF6的分解产物PF5发生系列化学反应,释... 详细信息

采用DSC和XRD方法研究了1 mol.L-1 LiPF6电解液的热行为,发现EMC和H2O降低了1 mol.L-1 LiPF6电解液(溶剂为EC\DML,质量比为1:1)的热稳定性。电解液热分解反应是EMC分解生成DEC和DMC,而DEC和DMC与LiPF6的分解产物PF5发生系列化学反应,释放大量反应热与气体。由于可燃性电解液与Li0.5CoO2的热分解产物O2之间发生燃烧反应,使Li0.5CoO2发生复杂的热分解反应。高温下电解液与LiC6电极的热反应主要是:固体电解质膜(SEI膜)的碎裂反应,LiC6与粘结剂和电解液之间的反应。热反应主要发生在石墨的表面,而石墨的晶形结构在160℃热反应前后没有变化。

关键词：电解液锂离子电池 DSC

两级MBfR工艺处理高强度生活废水能力研究

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化工学报 2020年第5期71卷 2363-2372页

作者：王优汪形艳张良长艾为党郭双生湘潭大学环境与资源学院湖南湘潭411105 中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室北京100094

针对受控生态生保系统(CELSS)中生活废水(含卫生废水和尿液废水)的水质特点,采用厌氧、好氧两级MBfR工艺,完成CELSS特征性生活废水的微生物转化处理,以达到循环回用作植物营养液的水质要求。本文研究了水力停留时间(HRT)、尿液强度对该... 详细信息

针对受控生态生保系统(CELSS)中生活废水(含卫生废水和尿液废水)的水质特点,采用厌氧、好氧两级MBfR工艺,完成CELSS特征性生活废水的微生物转化处理,以达到循环回用作植物营养液的水质要求。本文研究了水力停留时间(HRT)、尿液强度对该工艺有机物去除及氮素转换效率的影响。试验结果表明,当HRT≥1 d时,HRT对该系统TOC的去除效率无明显影响,其去除效率大于90%,出水TOC的浓度低于15 mg/L;HRT=1 d时,好氧反应器全程硝化能力达到最高,其容积负荷为0.418 kg N/(m^3·d);而HRT≥2 d时,能获得相对更为稳定的氮素转换效率。工艺系统最高能处理1/5尿液强度的生活废水,该条件下,系统TOC的去除率达94.3%,出水TOC浓度低于20 mg/L;系统氮素的全程硝化效率为90.6%,且反应器容积负荷较高为0.409 kg N/(m^3·d)。本文构建的两级MBfR工艺能较好地实现CELSS中特征性生活废水的有机物去除和氮素的有效转换,研究结果可为CELSS中生活废水微生物处理系统的设计和运行提供参考。

关键词：受控生态生保系统尿液废水卫生废水循环利用

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溶胶-凝胶模板法合成MnO_2纳米线

材料科学与工程学报 2005年第1期23卷 112-115页

作者：汪形艳王先友黄伟国湘潭大学化学学院湖南湘潭411105

本文通过两步阳极氧化在 0 .5M硫酸和 5g L草酸混合溶液中制得多孔氧化铝膜 ,经 5wt%的磷酸扩孔处理得到具有孔径大小均一 ,排列有序 ,并具有一定厚度的阳极氧化铝模板 (AAO) ,以该氧化膜为模板 ,用溶胶凝胶法在其微孔内合成了MnO2 纳... 详细信息

本文通过两步阳极氧化在 0 .5M硫酸和 5g L草酸混合溶液中制得多孔氧化铝膜 ,经 5wt%的磷酸扩孔处理得到具有孔径大小均一 ,排列有序 ,并具有一定厚度的阳极氧化铝模板 (AAO) ,以该氧化膜为模板 ,用溶胶凝胶法在其微孔内合成了MnO2 纳米线。利用扫描电镜 (SEM)对模板和纳米线材料的形貌进行了表征 ,发现氧化铝模板微孔直径为 75± 2nm ,MnO2 纳米线直径在 70nm左右 ,长度为 5 0 0～ 70 0nm。通过X 射线衍射 (XRD)检测可知该纳米线为α MnO2 。循环伏安 (CV)表明α MnO2 纳米线在 2 .0mol L (NH4 ) 2 SO4 溶液中具有优良的电容行为 ,比电容达 1 6 5F g ,是一种理想的超级电容器电极材料。

关键词： Mn0:纳米线阳极氧化铝模板溶胶-凝胶

三维花球状BiOCl/海泡石的制备及其在可见光催化降解双酚A中的应用

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现代化工 2018年第10期38卷 131-136页

作者：汤敏汪形艳贺玥莹王优湘潭大学环境与资源学院湖南湘潭411105

以海泡石为载体,硝酸铋、氯化钾为原料,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,采用简单的水热法制备出1种三维花状的BiOCl/海泡石复合光催化剂。利用SEM、XRD、BET、UV-Vis DRS和FT-IR对其进行表征,考察了BiOCl与海泡石质量比、催化剂质... 详细信息

以海泡石为载体,硝酸铋、氯化钾为原料,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,采用简单的水热法制备出1种三维花状的BiOCl/海泡石复合光催化剂。利用SEM、XRD、BET、UV-Vis DRS和FT-IR对其进行表征,考察了BiOCl与海泡石质量比、催化剂质量浓度、初始p H、双酚A(BPA)初始质量浓度等因素对BPA降解率的影响。实验结果表明,当复合催化剂中海泡石质量分数为10%、催化剂质量浓度为1 g/L、p H=6、BPA初始质量浓度为10 mg/L时,BPA的降解效率最佳。且最佳质量比的复合光催化剂具有较高的稳定性能,重复使用3次后对BPA的降解率仍保持95%以上。

关键词： BiOCl 海泡石可见光光催化双酚A

新型超铁(VI)电池正极材料的制备及性能研究

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物理化学学报 2003年第12期19卷 1150-1153页

作者：杨红平王先友汪形艳黄伟国罗旭芳卓海涛湘潭大学化学学院湘潭411105

研究了高铁酸钾和高铁酸钡在7mol·L-1KOH溶液中的溶解度和稳定性,发现随着温度升高,高铁酸盐溶解度逐渐增大,稳定性迅速下降;并用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了测试,发现所合成的高铁酸盐具有空间群为D2h... 详细信息

研究了高铁酸钾和高铁酸钡在7mol·L-1KOH溶液中的溶解度和稳定性,发现随着温度升高,高铁酸盐溶解度逐渐增大,稳定性迅速下降;并用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了测试,发现所合成的高铁酸盐具有空间群为D2h(Pnma)的正交晶系结构,由粒径为50～165nm的纳米-亚微米级粒子组成.用两种高铁酸盐材料制备Zn-超铁电池,放电试验结果表明Zn-BaFeO4电池比Zn-K2FeO4电池放电电位平台高170～220mV,放电容量高一倍.

关键词：超铁电池正极材料制备性能稳定性溶解度结构测试高铁酸盐

Cu-NiCoP微球的制备及其超级电容性能

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储能科学与技术 2023年第2期12卷 357-365页

作者：许珂陈珏锡孟瑶袁治冶汪形艳湘潭大学环境与资源学院湘潭电化科技股份有限公司湖南湘潭411100

过渡金属磷化物(TMPs)由于良好的导电性和高比容量,是有前景的超级电容器电极材料。本研究通过溶剂热和磷化反应制备了Cu-NiCoP微球,探究了Cu掺杂量对NiCoP的电化学性能影响。研究表明Cu掺杂量为5%时,材料的电化学性能相对最好,比电容达... 详细信息

过渡金属磷化物(TMPs)由于良好的导电性和高比容量,是有前景的超级电容器电极材料。本研究通过溶剂热和磷化反应制备了Cu-NiCoP微球,探究了Cu掺杂量对NiCoP的电化学性能影响。研究表明Cu掺杂量为5%时,材料的电化学性能相对最好,比电容达到1500 F/g(1 A/g的电流密度下),远高于未掺Cu的NiCoP微球(1025 F/g)。将5%Cu-NiCoP和活性炭分别作为正极和负极,组装成非对称超级电容器(ASC)。组装的ASC器件具有良好的循环寿命稳定性,在2 A/g电流密度下循环9200次后,容量保持率为76%。该ASC器件具有较好的倍率性能,在功率密度为750 W/kg时,具有84 Wh/kg的高能量密度。因此,本工作证明了Cu的掺杂可以有效改善NiCoP电极的电化学性能,也探索了Cu-NiCoP作为正极材料在超级电容器储能中的潜力。

关键词：磷化物微球非对称超级电容器电化学性能