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Al^(3+)对尖晶石型LiMn_2O_4正极材料的表面掺杂包覆改性

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物理化学学报 2012年第5期28卷 1177-1182页

作者：熊礼龙徐友龙张成陶韬西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室国际电介质研究中心西安710049

采用表面掺杂包覆改性的方法对LiMn2O4尖晶石型锂离子电池正极材料进行改性.以Al为表面掺杂元素,Al(NO3)3为原料,研究了Al3+掺杂量为7.1%(原子分数)时不同温度(300、400、500、600、700、750、800℃)下的改性效果.研究发现,随着热处理... 详细信息

采用表面掺杂包覆改性的方法对LiMn2O4尖晶石型锂离子电池正极材料进行改性.以Al为表面掺杂元素,Al(NO3)3为原料,研究了Al3+掺杂量为7.1%(原子分数)时不同温度(300、400、500、600、700、750、800℃)下的改性效果.研究发现,随着热处理温度的升高,改性样品的最大比容量先升高后降低,在700℃达到最大值;循环衰减先增大后降低再增大;这是由于随着热处理温度的升高,包覆层逐渐分解并与LiMn2O4颗粒反应固溶,在750℃完全固溶,衰减达到极小值,而后固溶层向颗粒内部扩散,导致包覆层对颗粒免受电解液溶解的保护能力变弱,因而容量衰减增大.其中700℃热处理5h的样品最大比容量为133.6mAh·g-1,循环50周衰减3.4%.研究表明Al3+表面掺杂包覆改性有利于促进LiMn2O4尖晶石型锂离子电池正极材料的商业化生产,具有大规模应用的前景.

关键词：锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4 表面掺杂包覆改性固溶体

阀金属化合物在高比容铝电解电容器中的研究进展

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稀有金属材料与工程 2021年第12期50卷 4553-4570页

作者：李卓杜显锋李响武晶晶林白阁熊礼龙西安交通大学化学学院新能源材料化学重点实验室教育部物质非平衡合成与调控重点实验室陕西西安710049

为了适应近年来电子产品功能化和小型化的发展趋势,铝电解电容器正向着小型化、大容量的方向发展,制备高比容阳极箔的技术是实现这一目标的有效途径之一。本文系统介绍了制备高比容铝电解电容器用阳极箔表面阀金属化合物薄膜的沉积技术... 详细信息

为了适应近年来电子产品功能化和小型化的发展趋势,铝电解电容器正向着小型化、大容量的方向发展,制备高比容阳极箔的技术是实现这一目标的有效途径之一。本文系统介绍了制备高比容铝电解电容器用阳极箔表面阀金属化合物薄膜的沉积技术,从不同沉积技术制备出薄膜质量的角度,阐述了各种沉积技术在制备铝电解电容器用阳极箔时的优缺点;并分析了通过复合阀金属化合物薄膜的方法来提高阳极箔电性能的研究进展,探讨了高比容铝电解电容器用阳极箔制备技术未来的发展趋势。

关键词：高比容阀金属化合物铝电解电容器阳极箔薄膜沉积技术

富锂层状正极材料Li2Mn1-xTixO3的合成及电化学性能

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无机化学学报 2017年第2期33卷 269-275页

作者：熊礼龙肖翔徐友龙王继生电子陶瓷与器件教育部重点实验室西安交通大学西安710049 国际电介质研究中心西安交通大学西安710049

应用简单的高温固相烧结法合成了Ti掺杂改性的Li_2MnO_3材料。电子扫描显微镜、X射线衍射以及X射线光电子能谱分析表明Ti元素取代Mn离子掺入到Li_2MnO_3晶格中,且掺杂能有效地抑制一次颗粒的团聚。电化学阻抗和恒流充放电测试结果表明,... 详细信息

应用简单的高温固相烧结法合成了Ti掺杂改性的Li_2MnO_3材料。电子扫描显微镜、X射线衍射以及X射线光电子能谱分析表明Ti元素取代Mn离子掺入到Li_2MnO_3晶格中,且掺杂能有效地抑制一次颗粒的团聚。电化学阻抗和恒流充放电测试结果表明,在2.0~4.6 V的电压窗口下,掺杂改性的样品Li_2Mn_(0.97)Ti_(0.03)O_3的首圈放电比容量达到209 m Ah·g^(-1),库仑效率为99.5%,循环40圈后容量保持率为94%;当电流密度增大到400 m A·g^(-1)时,掺杂改性的样品仍然可以放出120 m Ah·g^(-1)比容量,远高于同等电流密度下未掺杂的Li_2MnO_3原粉的比容量(52 m Ah·g^(-1))。Ti掺杂可有效地改善Li_2MnO_3的循环稳定性和倍率性能,有利于促进该材料的商业化应用。

关键词：锂离子电池正极材料掺杂循环稳定性倍率性能

纳米MgO掺杂改善LiNi(1/3)Co(1/3)Mn(1/3)O2正极材料

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物理化学学报 2011年第11期27卷 2593-2599页

作者：李节宾徐友龙熊礼龙王景平西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室国际电介质研究中心西安710049 陕西应用物理化学研究所西安710061

将氢氧化物共沉淀法制备的(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))(OH)_2在500℃热处理5 h得到具有尖晶石结构、纳米尺寸的氧化物M_3O_4(M=Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)).将其与LiOH及不同量的纳米MgO混合均匀,并在850℃热处理24 h制备了Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))_(1/x)Mg_xO_2(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)正极村料.随着Mg掺杂量的增大,正极材料的晶胞参数增大;少量的Mg掺杂增大了锂离子的扩散系数,而过度掺杂却使锂离子扩散系数有所降低,其中Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))_(0.98)Mg_(0.02)O_2的锂离子扩散系数最大,其脱出和嵌入扩散系数分别为D_(Li-dein)=29.20×10^(-11)cm^2·S^(-1)和D_(Li-in)=4.760×10^(-11)cm^2·s^(-1);其以3C倍率充放电的平均放电比容量为139.3 mAh·g^(-1),比未掺杂的原粉约高9.5 mAh·g^(-1);另外其循环性能也得到了大幅度改善.

关键词：锂离子电池正极材料 LiNi(1/3)Co(1/3)Mn(1/3)O2 Mg掺杂锂离子扩散系数

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内绝热层中芳纶中空烧蚀形貌的形成机理研究

固体火箭技术 2022年第1期45卷 140-145页

作者：高国新孙静熊礼龙郑元锁西安交通大学化学学院西安710049 西安空间无线电技术研究所西安710100

为揭示柔性内绝热层材料内有机纤维在烧蚀过程中的形貌变化规律和烧蚀机理,分别采用氧乙炔火焰、1000℃高温铁板和热失重加热等不同加热方式,初步探究了不同烧蚀形式下芳纶纤维或腈纶纤维在结炭层内部的形貌演变特征,发现经氧乙炔火焰... 详细信息

为揭示柔性内绝热层材料内有机纤维在烧蚀过程中的形貌变化规律和烧蚀机理,分别采用氧乙炔火焰、1000℃高温铁板和热失重加热等不同加热方式,初步探究了不同烧蚀形式下芳纶纤维或腈纶纤维在结炭层内部的形貌演变特征,发现经氧乙炔火焰烧蚀后芳纶增强体系的结炭层内中芳纶炭化纤维呈现中空烧蚀形貌,而腈纶增强体系的结炭层中几乎无纤维状结构出现;相反,采用1000℃高温铁板烧蚀后结炭层中芳纶纤维仍保持其原始实心结构,而腈纶纤维却呈现出中空烧蚀形貌;而慢速的热失重加热方式下,即使被加热到1000℃,两种纤维仍保持其实心结构。因此,芳纶纤维独特的皮芯结构是导致其高温烧蚀形成中空烧蚀形貌的内因,而复合材料中橡胶基体热解气体对纤维皮层的冷却作用和骤然升温的快速加热方式则是导致芳纶纤维形成中空结构的重要外因。

关键词：内绝热层材料芳纶烧蚀中空结构形成机理

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聚乙烯塑料光降解研究进展

塑料科技 2022年第7期50卷 120-123页

作者：孙静熊礼龙刘乐西安空间无线电技术研究所陕西西安710100 西安交通大学化学学院陕西西安710100

聚乙烯材料具有优异的高疏水性和稳定性,被广泛用于包装材料、绝缘材料、保温材料等领域。然而,聚乙烯塑料难以降解容易引发环境污染。光降解聚乙烯材料的研发为聚乙烯降解提供了新思路。介绍聚乙烯材料的研究现状、聚乙烯光降解的反应... 详细信息

聚乙烯材料具有优异的高疏水性和稳定性,被广泛用于包装材料、绝缘材料、保温材料等领域。然而,聚乙烯塑料难以降解容易引发环境污染。光降解聚乙烯材料的研发为聚乙烯降解提供了新思路。介绍聚乙烯材料的研究现状、聚乙烯光降解的反应机理。综述共聚合成型和光敏剂敏化型光降解聚乙烯烯材料的降解性能以及光敏剂存在的一些问题。研究表明:共聚合成型光降解塑料主要受感光官能团的影响。光敏剂敏化型光降解塑料中有机光敏剂稳定性较差;过渡金属光敏剂存在成本高、毒性较大的缺陷;无机光敏剂的摩尔吸光系数低,容易出现团聚。指出未来仍需深入研究光降解的新机制,兼顾降解性能与相关产品的生产成本。

关键词：聚乙烯光降解降解机理光敏剂协同降解

锌掺杂提高LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正极材料的电化学稳定性(英文)

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物理化学学报 2012年第8期28卷 1899-1905页

作者：李节宾徐友龙杜显锋孙孝飞熊礼龙西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室国际电介质研究中心西安710049 陕西应用物理化学研究所西安710061

通过共沉淀法与固相法相结合制备了掺锌的高稳定性Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-xZnxO2(x=0, 0.02, 0.05)正极材料. 循环伏安(CV)曲线表明Zn掺杂使氧化峰与还原峰的电势差减小到0.09 V, 电化学阻抗谱(EIS)曲线表明Zn 掺杂使电极的阻抗从 266 ... 详细信息

通过共沉淀法与固相法相结合制备了掺锌的高稳定性Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-xZnxO2(x=0, 0.02, 0.05)正极材料. 循环伏安(CV)曲线表明Zn掺杂使氧化峰与还原峰的电势差减小到0.09 V, 电化学阻抗谱(EIS)曲线表明Zn 掺杂使电极的阻抗从 266 Ω减小到 102 Ω. Li+嵌入扩散系数从1.20×10-11cm2·s-1增大到 2.54×10-11cm2·s-1. Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.98Zn0.02O2正极材料以0.3C充放电在较高的截止电压(4.6 V)下比其他两种材料的电化学循环性能更稳定, 其第二周的放电比容量为176.2 mAh·g-1, 室温下循环 100 周后容量几乎没衰减; 高温(55℃)下充放电循环100周, 其放电比容量平均每周仅衰减0.20%, 远小于其他两种正极材料(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2平均每周衰减0.54%; Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.95Zn0.05O2平均每周衰减0.38%). Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.98Zn0.02O2正极材料以3C充放电时其放电比容量可达142 mAh·g-1, 高于其他两种正极材料. 电化学稳定性的提高归因于 Zn 掺杂后减小了电极的极化和阻抗, 增大了锂离子扩散系数.

关键词： LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 高截止电压:Zn掺杂:正极材料:锂离子电池

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高比表面积铝电解电容器用电极箔的研究进展

电子元件与材料 2023年第8期42卷 922-932页

作者：平慧杜显锋马明波秦力熊礼龙西安交通大学化学学院储能材料与器件教育部工程研究中心陕西西安710049

随着科学技术的飞速发展,电子产品正朝着更多功能和更小尺寸的方向演进。作为最为广泛使用的电子器件之一,铝电解电容器亦顺应这一趋势,迈向更小体积和更大容量的发展。为实现这一目标,制备具有高比表面积的电极箔成为关键途径之一。本... 详细信息

随着科学技术的飞速发展,电子产品正朝着更多功能和更小尺寸的方向演进。作为最为广泛使用的电子器件之一,铝电解电容器亦顺应这一趋势,迈向更小体积和更大容量的发展。为实现这一目标,制备具有高比表面积的电极箔成为关键途径之一。本文全面梳理了多种扩大铝箔比表面积的方法,详细阐述了包括化学腐蚀法、电化学腐蚀法和粉末烧结法在内的多种扩大铝箔比表面积技术,及其影响因素与优缺点。在总结现有技术的基础上,展望了铝电解电容器阳极箔比容量提升的未来发展趋势。

关键词：铝电解电容器电极箔综述高比容扩面技术

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钽电解电容器用钽阳极制备技术的研究进展

电子元件与材料 2023年第8期42卷 907-921页

作者：许志林杜显锋杨晓丽梁仲帅熊礼龙西安交通大学化学学院教育部储能材料与器件工程研究中心陕西西安710049

为了适应近年来电子产品小型化和轻量化的发展趋势,钽电解电容器正朝着大容量、薄型化的方向发展,制备高比容、薄型化钽阳极是实现这一目标的有效途径之一。然而传统的钽阳极制备技术在阳极结构设计上缺乏创新,阳极容量的进一步大幅提... 详细信息

为了适应近年来电子产品小型化和轻量化的发展趋势,钽电解电容器正朝着大容量、薄型化的方向发展,制备高比容、薄型化钽阳极是实现这一目标的有效途径之一。然而传统的钽阳极制备技术在阳极结构设计上缺乏创新,阳极容量的进一步大幅提升遇到发展瓶颈,因此亟需开发更加先进的钽阳极制备技术,以突破现有生产技术的极限。重点综述了钽阳极制备技术的研究进展,从不同制备技术得到钽阳极电性能的角度,阐述了各种制备技术在制备钽电解电容器用钽阳极时的优缺点,对其可能存在的一些问题进行了评述,并分析了影响钽阳极电性能的各项影响因素,最后对钽阳极制备技术未来的发展趋势提出一些思考。

关键词：高比容薄型化综述钽电解电容器钽阳极制备技术