检索结果-南通市图书馆

等离子体氟改性TiO_(2)催化剂的制备及其光催化性能

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料研究学报 2024年第2期38卷 141-150页

作者：周立臣中海石油(中国)有限公司湛江分公司湛江524000

以C_(2)H_(2)F_(4)为F源,用等离子体放电对TiO_(2)实现F改性制备TiO_(2)催化剂,并使用XRD、XPS、UV-vis、PL等手段表征其形貌和结构。以亚甲基蓝和油田废水作为污染物,研究外部环境对催化剂降解性能的影响和重复使用性能,并使用自由基... 详细信息

以C_(2)H_(2)F_(4)为F源,用等离子体放电对TiO_(2)实现F改性制备TiO_(2)催化剂,并使用XRD、XPS、UV-vis、PL等手段表征其形貌和结构。以亚甲基蓝和油田废水作为污染物,研究外部环境对催化剂降解性能的影响和重复使用性能,并使用自由基清除剂揭示其光催化机理。结果表明,催化剂添加量为8 g/L、pH值为6时,其对油田废水的降解效果最佳化学需氧量(COD)的去除率可达88%。同时,环境中的HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)、PO_(4)^(3-)、SiO_(3)2-能显著抑制光催化反应,而Cl^(-)的影响不大。羟基自由基(·OH)对光催化反应的影响更为关键。等离子体氟改性后,二氧化钛表面产生大量的≡Ti-F键和氧缺陷,实现了TiO_(2)的间隙F掺杂(Ti-O-F-Ti键),≡Ti-F和氧缺陷促进了光生电子-空穴向TiO_(2)表面转移。同时,间隙F掺杂在TiO_(2)价带上方产生杂质能级,使禁带宽度从2.98 eV收窄到2.82 eV,增强了这种催化剂在可见光区域的吸收,提高了其对油田废水的光催化降解效率。

关键词：无机非金属材料工业催化油田废水等离子体 TiO_(2)光催化

陕北风沙滩地典型地段土壤—地下水复合污染特征及潜在风险预测

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

陕北风沙滩地典型地段土壤—地下水复合污染特征及潜在风险预测

作者：谢臣臣长安大学

学位级别：硕士

土壤和地下水环境质量是人们赖以生存和发展的重要保障,随着工农业生产规模扩大,重金属和有机物污染日趋严重。陕北风沙滩地工业园区分布广泛,污染物种类复杂,但因包气带防污性能差且生态系统脆弱,成为环境生态风险的重点防范区。本文... 详细信息

土壤和地下水环境质量是人们赖以生存和发展的重要保障,随着工农业生产规模扩大,重金属和有机物污染日趋严重。陕北风沙滩地工业园区分布广泛,污染物种类复杂,但因包气带防污性能差且生态系统脆弱,成为环境生态风险的重点防范区。本文以陕西省重点研发项目(2021ZDLSF05-05)为依托,以风沙滩地典型地段为研究区域。通过野外调查、采样检测、室内实验和数值模拟等手段,识别典型重金属和多环芳烃在风积沙中的污染特性,开展单一体系和复合体系中污染物的环境行为特征研究,运用HYDRUS-2D软件构建包气带水分和溶质运移耦合模型,预测不同情景下典型污染物迁移对土壤和地下水的潜在污染风险,并提出相应管控措施,为生态脆弱区土壤和地下水污染防控提供科学支撑。主要结论如下:(1)分析评价了研究区土壤环境质量现状及潜在生态风险,并确定了高污染风险因子。研究区土壤中Cd、Cr、Cu、Zn、Mn、Pb和As平均含量均未超过现行土壤质量标准,但Cd、Cu和Zn平均含量分别超出陕西省土壤背景值2.55、4.44和3.73倍。表层土壤中重金属污染级别达到重度污染级,且处于中等生态风险水平,其中Cd污染占比最高。USEPA优先控制的16种PAHs低于未污染级别(200μg/kg)且未构成潜在生态风险;其中单体Phe平均含量(38.16μg/kg)明显高于其他单体,检出率高达83.33%。受土壤中重金属和多环芳烃污染影响,研究区表层土壤中微生物优势菌属以节杆菌属(Arthrobacter)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)为主,具备高效降解有机污染物和吸附重金属的能力。(2)研究区地表水和地下水水质整体较好,未构成潜在生态风险。地表水中各水质指标均符合现行地表水Ⅲ类标准,水质较好;地下水仅氨氮和亚硝态氮平均浓度超过现行地下水Ⅲ类标准2.6倍和1.6倍,这与当地氮肥施用量占比高有关。水体中重金属和多环芳烃均未构成潜在生态风险。(3)阐明了风积沙中Cd、Phe及Cd-Phe复合吸附特征,揭示了Cd-Phe复合时Cd促进Phe吸附、Phe抑制Cd吸附的规律。风积沙中微生物对Phe的自然降解效果很低,土壤自身吸附比重大。土柱淋滤实验中Cd、Phe初始穿透时间和穿透过程相对较快,这主要与土壤的吸附能力和其自身的弥散性有关。研究发现,Cd-Phe复合时,Cd对Phe表现为促进吸附,Phe对Cd则表现为抑制吸附。(4)构建了包气带水分与溶质运移耦合模型,预测了3种情景下(园区当前污水处理规模、园区规模扩建和污水泄露)Cd、Phe对土壤和地下水环境的潜在污染风险。在当前污水处理规模下,30年内Cd和Phe最大迁移范围分别低于1 m和3 m,在土壤表层不断累积,对地下水未造成污染风险。园区规模扩建后,污染物排放负荷量增加,Cd和Phe在垂向、横向上迁移范围分别扩大了1.3倍、1.3倍和1.5倍、1.7倍,导致土壤和地下水污染风险程度变高。污水泄露时,Cd、Phe分别在第1500天和第1000天穿透包气带,到达潜水面时Cd浓度超出地下水Ⅲ类标准30倍,Phe浓度接近风险设定值(0.01 mg/L),对土壤和地下水环境污染风险较高。(5)评价了研究区3种情景模式中Cd和Phe对土壤和地下水的潜在污染风险,并提出了“源头调控、分级防控、预警响应”风险管控措施,为构建风沙滩地生态脆弱区良好生态格局提供科学支撑。

关键词：风积沙复合污染 HYDRUS-2D模型风险管控陕北风沙滩区

基于深度学习的页岩储层总有机碳含量预测方法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

科学技术与工程 2023年第2期23卷 494-501页

作者：毕臣臣中石化石油物探技术研究院有限公司南京211103

页岩储层总有机碳(total organic carbon,TOC)含量的地震预测普遍采用密度回归拟合法,仅考虑了单因素的线性关系,预测结果误差较大。针对常规方法的不足,提出了基于深度学习的TOC含量预测方法。首先,从测井资料中优选出与TOC含量曲线相... 详细信息

页岩储层总有机碳(total organic carbon,TOC)含量的地震预测普遍采用密度回归拟合法,仅考虑了单因素的线性关系,预测结果误差较大。针对常规方法的不足,提出了基于深度学习的TOC含量预测方法。首先,从测井资料中优选出与TOC含量曲线相关度相对较高的多个弹性参数曲线作为样本集输入数据,TOC含量曲线作为样本集输出数据,构建针对TOC含量预测的深度前馈神经网络模型;然后,调试网络模型结构,并利用共轭梯度法进行网络参数寻优;最后,将叠前振幅随偏移距变化(amplitude versus offset,AVO)反演得到的弹性参数数据体输入深度前馈神经网络模型,预测得到最终的TOC含量数据体。通过四川盆地页岩储层实际测井、地震资料的应用,对比了该方法相对于常规回归拟合法的优越性,验证了方法的实用性和可行性,为页岩储层TOC含量预测提供了新思路。

关键词：深度学习页岩储层 TOC含量深度前馈神经网络

低聚半乳糖促进植物乳植杆菌发挥益生功效的机制研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

低聚半乳糖促进植物乳植杆菌发挥益生功效的机制研究

作者：马臣臣海南大学

学位级别：硕士

肠道微生物组正以“四两拨千斤”之势影响宿主行为和健康。益生菌处于与肠道微生物接触的“正面战场”,因此研究益生菌与肠道微生物的互作尤为重要。然而,益生菌与肠道共生微生物对有限的营养物质和生态位竞争尤为激烈,在肠道选择压力下... 详细信息

肠道微生物组正以“四两拨千斤”之势影响宿主行为和健康。益生菌处于与肠道微生物接触的“正面战场”,因此研究益生菌与肠道微生物的互作尤为重要。然而,益生菌与肠道共生微生物对有限的营养物质和生态位竞争尤为激烈,在肠道选择压力下,两者均会不同程度的出现达尔文突变（又称为积极选择、适应性突变）以适应肠道新环境。为更好调控益生菌在宿主肠道中定殖,逐渐形成了以益生元为辅佐手段的营养支持,且被认为更有利于宿主健康。然而,益生元并非益生菌的专一养料,益生元在体内和益生菌的协同过程研究十分匮乏。面对上述现状:首先需要充分论证益生元促进益生菌在宿主肠道定殖的真实性;其次,需要阐述益生元补充促进益生菌发挥益生功效的有效性和潜在的作用机制。因此,为解答上述科学问题:本研究拟从肠道生态和进化两个角度,以候选益生植物乳植杆菌HNU082（HNU082）为研究对象,利用宏基因组测序技术,借助体外最适益生元筛选、体内遗传变异方法建立和体内动物实验研究益生元促进益生菌发挥益生功效的作用机制。首先,根据HNU082基因组注释其碳水化合物活性酶组成及低聚糖利用基因,据此确立了包括低聚半乳糖在内的多种低聚糖为候选搭配益生元。通过体外液体培养、生长曲线、活菌计数和代时确定低聚半乳糖为HNU082的最适益生元,进而将HNU082和低聚半乳糖搭配成互补性合生元。紧接着,建立了宿主肠道微生物遗传变异注释分析流程。最后,在体内实验中,通过基因组比对,确定了宿主肠道HNU082的丰度与低聚半乳糖的补充具有明显的依存关系。益生菌组和益生菌搭配连续低聚半乳糖补充组之间的差异性单核苷酸变异与菌株的定殖黏附能力相关,证实了低聚半乳糖的补充改变了菌株的适应性进化策略,以更少的基因组突变完成最大化定殖。其次,发现益生菌和连续低聚半乳糖补充组将最小限度的改变肠道菌群结构;且益生菌组中HNU082与拟杆菌属物种之间的负相关在连续低聚半乳糖补充组中转为正相关,可见低聚半乳糖的补充,改变了益生菌与肠道共生微生物的生态关系,并提高了与低聚半乳糖分解利用相关的整体功能。研究最后揭示了在益生菌消费期间,低聚半乳糖补充与否并不影响本地肠道微生物群（主要是拟杆菌）遗传多样性的整体变化,真正的核心影响因素仍是外源益生菌。综上:本研究证实低聚半乳糖协助植物乳植杆菌以最少的适应性突变实现最大化的稳定定殖;以最小化撼动肠道菌群组成为基础,改变肠道生态网络,协调竞争性共生微生物（拟杆菌）转为合作分解利用碳源,并以不增加肠道选择压力为前提,保持拟杆菌适应性进化速率。

关键词：植物乳植杆菌HNU082 低聚半乳糖互补性合生元宏基因组学定殖生态与进化单核苷酸变异

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于数据驱动的铁路继电器运行状态识别研究

基于数据驱动的铁路继电器运行状态识别研究

作者：马臣臣沈阳工业大学

学位级别：硕士

随着列车运行控制系统智能化的发展,对其电力系统的开关电器设备提出了更高的质量要求。铁路继电器是列车电力控制系统中重要元器件之一,其运行可靠性是列车安全运行的重要保障。铁路继电器从正常状态退化到失效状态,是一个长期过程,深... 详细信息

随着列车运行控制系统智能化的发展,对其电力系统的开关电器设备提出了更高的质量要求。铁路继电器是列车电力控制系统中重要元器件之一,其运行可靠性是列车安全运行的重要保障。铁路继电器从正常状态退化到失效状态,是一个长期过程,深入探析其退化过程中具体的运行状态变化,建立有效的运行状态识别模型,能够及时发现继电器性能退化程度,预防列车系统发生故障。本文基于数据驱动的方式对铁路继电器运行状态识别进行了研究,通过继电器电寿命试验,提取了相关性能退化参数。在采用相关性分析和重要度分析进行特征选择的基础上进行了触头退化序列表征,并建立了粒子群极限学习机识别模型对继电器不同的运行状态进行识别。首先,基于铁路继电器触头系统的基本构造及通断过程分析了其失效机理。之后按照试验要求,搭建继电器电寿命试验平台,以3RH211-2KF40型继电器作为试验对象,以Labview为上位机实现对继电器通断过程的有效控制和在线监测,并基于采集到的运行数据计算出能够表征继电器触头性能退化信息的八种特征参数。其次,为了提高运行状态识别模型的识别准确率,对提取到的八种参数进行特征选择处理。由于提取到的退化特征较多且具备非线性的特点,通过将相关性分析和重要度分析相结合来获得最优特征子集,并在此基础上,将最优特征集结合马氏距离表征继电器触头退化度序列,根据其退化趋势划分触头退化区间,分析其不同区间内和转折处的标准差验证其划分合理性为后续状态识别奠定基础。最后,研究了基于PSO-ELM识别模型的铁路继电器运行状态识别方法。通过对比不同输入特征用于同一识别模型和同一输入特征用于不同识别模型这两种情况下的识别正确率。结果表明,在铁路继电器运行状态识别研究中,采用最优特征集用于PSO-ELM分类器模型时能够有更有效的识别继电器不同运行状态。

关键词：铁路继电器特征选择相关系数马氏距离 PSO-ELM模型

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

新时代高校劳动教育方式创新研究

新时代高校劳动教育方式创新研究

作者：朱臣臣中原工学院

学位级别：硕士

高校劳动教育方式是高校在开展劳动教育教学的过程中传授一定的知识和技能时所运用的手段、方式、方法的总和,它对培养全面发展的时代新人至关重要。中国特色社会主义进入新时代后,党中央、国务院2020年明确指出要加强劳动教育,并对劳... 详细信息

高校劳动教育方式是高校在开展劳动教育教学的过程中传授一定的知识和技能时所运用的手段、方式、方法的总和,它对培养全面发展的时代新人至关重要。中国特色社会主义进入新时代后,党中央、国务院2020年明确指出要加强劳动教育,并对劳动教育实践做出了顶层设计和重要部署。这为新时代高校劳动教育提出了新任务和新要求。我国进入了新时代,迈入了新征程,更加渴求知识型、技术型、创新型劳动人才,加强劳动教育极具紧迫性。为提高劳动教育实效性,高校应因时而新、因时而进地创新劳动教育方式。因此,高校劳动教育方式创新之于落实立德树人根本任务、彰显新时代特色、践行新发展理念、创新现代化教育、实现“五育”融合高质量发展,具有重要意义。劳动教育方式关系到劳动教育目标的实现、劳动教育任务的完成和劳动教育效果的好坏,理应对高校劳动教育方式创新。虽然新时代高校劳动教育在方式创新方面强化了理论认识、展开了实践探索、取得了初步成效,但近年来部分高校在劳动教育方式创新实践中仍存在虚化、弱化、简单化、碎片化等现象。究其原因,一些高校在劳动教育方式创新中重一般宣传,轻具体实践;重传承延续,轻革变创新;重模仿复制,轻特色独创;重丰富内容,轻开发载体;重局部突破,轻整体推进。基于新时代高校劳动教育方式创新存在的不足与归因,需多措并举,强化创新。新时代高校劳动教育方式创新必须坚持育人导向、与时俱进、因地制宜、协同合作的基本原则,以先进的理念为先导,以多样的实践为重点,以科学的评价为支撑,以完善的条件为保障。

关键词：新时代高校劳动教育方式创新

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于接入点集合优化的室内指纹定位研究

基于接入点集合优化的室内指纹定位研究

作者：张臣臣江南大学

学位级别：硕士

室内定位技术一直是导航定位领域中的一个研究重点,许多物联网应用依赖该项技术提供可靠的位置信息。在众多的室内定位方法中,由于室内可探测到多个Wi Fi接入点且其信号易于测量,使得基于Wi Fi接收信号强度的指纹定位方法成为当下最流... 详细信息

室内定位技术一直是导航定位领域中的一个研究重点,许多物联网应用依赖该项技术提供可靠的位置信息。在众多的室内定位方法中,由于室内可探测到多个Wi Fi接入点且其信号易于测量,使得基于Wi Fi接收信号强度的指纹定位方法成为当下最流行的定位技术之一。然而,室内密集铺设的接入点设备虽然在一定程度上提高了定位匹配的信息维度,但不稳定接入点信号的出现,不仅导致指纹数据库的臃肿,甚至会降低定位的准确性。于是论文以优化指纹库结构和改进定位精度为目标,从指纹定位的离线建库阶段与在线匹配阶段开展研究,力求在减少数据存储量的同时改善定位结果,主要工作及创新点如下:(1)针对指纹定位中传统聚类方法难以有效划分物理空间,及信号源不稳定导致定位误差大的问题,提出了一种基于模糊聚类的精简接入点匹配定位算法。该算法在离线阶段将面积较大的目标区域按信号源特征划分为多个分区,综合考量各分区中信号源的稳定可见性及冗余性特征,建立区域最小接入点辨识集,缩短指纹匹配时间的同时克服不稳定接入点信号引起的定位波动。在线阶段改进传统欧式距离,结合区域接入点稳定性分配近邻点权重,并利用待定位用户运动过程中的速度约束筛选定位野值,减少环境和信号源变化带来的定位误差。经实际场景测试,所提算法在减少指纹库存储成本同时,平均定位误差不大于0.977m,比传统同类定位算法的定位精度提高了15%以上。(2)针对定位场景中参考点密集分布,构建细粒度指纹库任务量繁重及接入点信号波动引起较大定位误差的问题,提出了一种双尺度接入点优选条件下的指纹库构建算法。该算法在接收信号的局部稀疏度与共邻相似性的高维特征基础上,对定位区域完成划分,兼顾考虑接入点信号的区分度及可见性,为在线计算提供更高效合理的接入点匹配方式,并据此插值建立虚拟指纹库,减少离线采集工作量。在线阶段通过二次模糊匹配克服边缘待定位点区域判决不佳的问题,优化待定位点选择虚拟指纹库的匹配方案,并以密度筛选的方式对定位结果进行二次检测,规避野值近邻点带来的定位误差。经实际场景测试,所提算法在1m、1.6m和2.2m这三种不同的参考点密度场景下,定位精度较传统算法分别提高了6%、13%及18%以上。(3)为更好地将研究课题应用到日常生活场景,论文设计开发了一套基于微信小程序的室内定位系统。系统以用户日常定位需求为背景,实现定位便捷与信息互通为目标,利用小程序、云服务器、网页端作为主要载体,为不同角色的系统用户提供数字化的便利。系统采用微信小程序实现室内定位与信息采集的前端交互,利用云服务器超强的计算能力实现论文提出的定位算法逻辑,同时为定位服务者提供图形化界面的统一展示。通过将定位功能的实现移植到用户常用的应用程序,系统对原有的设计模式进行了技术创新,进一步提升了用户的使用体验。

关键词：室内定位指纹定位接入点选择精简指纹库微信小程序

考虑输入受限及干扰影响的欠驱动TORA系统的镇定控制研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑输入受限及干扰影响的欠驱动TORA系统的镇定控制研究

作者：崔臣臣湖南科技大学

学位级别：硕士

具有旋转激励的平移振荡器(Translational Oscillator with Rotating Actuator,TORA)的控制输入个数少于自由度的个数,是一类典型的欠驱动系统。同时由于它具有强耦合,高度非线性的特点,常被作为一种欠驱动基准系统用于非线性控制器设... 详细信息

具有旋转激励的平移振荡器(Translational Oscillator with Rotating Actuator,TORA)的控制输入个数少于自由度的个数,是一类典型的欠驱动系统。同时由于它具有强耦合,高度非线性的特点,常被作为一种欠驱动基准系统用于非线性控制器设计及非线性控制算法的性能检验。此外,在工程上,TORA系统常作为主动质量阻尼器(Active Mass Damper,AMD)用于大型实际工程系统的主动振动抑制。因此,对TORA系统进行控制问题研究具有重要的理论和实际意义。目前国内外对欠驱动TORA系统进行了比较广泛的研究,也取得了丰富的研究成果,但是在实际应用中,系统的输入由于物理特性的限制只能提供有限的控制力矩,而且出于成本及系统结构的考虑,系统的角速度信息往往难以测量。此外,系统还不可避免地会受到各种不确定外界干扰的影响,所以有必要研究欠驱动TORA系统在输入受限及外界干扰影响的输出反馈控制问题。本文以欠驱动水平TORA系统为研究对象,结合生物启发模型、新颖储能函数和线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)技术,研究欠驱动TORA系统在输入受限、角速度不可测及外界干扰影响下的镇定控制问题,旨在提出一种非线性有界输入的输出反馈镇定控制方法。具体工作如下:(1)针对输入受限的问题,提出一种基于生物启发模型的欠驱动TORA系统有界输入稳定控制方法,解决实际应用中执行器存在饱和约束的问题。首先,根据系统的无源特性构造一种新颖的Lyapunov函数;然后,考虑执行器的饱和约束条件,引入受生物启发建立的神经动力学模型,利用其有界和平滑输出特性设计一种有界输入的控制器;最后,根据Lyapunov稳定性理论和LaSalle不变集原理对系统的稳定性进行严格的数学分析与证明,并在MATLAB上进行仿真测试。测试结果表明,所提方法保证了系统所需的控制输入力矩不超过执行器可提供的最大输入力矩,而且在稳定时间、振荡幅值和鲁棒性等方面具有更好的性能。(2)针对小球角速度不可测的问题,提出一种基于新颖储能函数的欠驱动TORA系统输出反馈控制方法,解决角速度不可测的问题。首先,构造一种增加了辅助信号的新颖储能函数;然后,利用Lyapunov稳定性理论直接推导出以饱和函数实现的限幅控制律和动态产生虚拟角速度信号的辅助信号,实现系统的输出反馈控制;最后,根据Lyapunov稳定性理论和LaSalle不变集原理对系统的稳定性进行严格的数学分析与证明,并通过仿真测试进行验证。仿真测试表明,所提控制方法不需要角速度信息的反馈就可以实现系统的镇定控制,且输入力矩始终不超过设定的最大输入力矩。另外,所提控制方法具有稳定时间短,超调量低,鲁棒性强等优点。(3)针对外界干扰影响的欠驱动TORA系统,提出一种基于LESO的连续状态反馈控制方法。首先,通过坐标变换将整个系统变换为两个子系统组成的级联模型;然后,利用Backstepping控制的思想,对第一个内环子系统设计一种虚拟控制输入实现内环子系统的镇定控制,对第二个子系统构造LESO用于观测外界不确定干扰,并在此基础上设计一种连续状态反馈控制器;最后,采用Lyapunov稳定性理论和LaSalle不变集原理对TORA系统的闭环稳定性和LESO的收敛性进行严格的分析与证明。仿真测试表明所提方法可以对外界未知干扰进行有效的估计和补偿,不仅降低控制系统对系统模型的依赖性,使得控制器具有更好的鲁棒性,而且设计过程清晰,控制过程连续,使系统具有更平滑的控制性能。

关键词： TORA 欠驱动系统输入受限输出反馈镇定控制线性扩张状态观测器

Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2中镍钴锰总含量的测定及三元正极材料改性研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2中镍钴锰总含量的测定及三元正极材料改性研...

作者：宋臣臣昆明理工大学

学位级别：硕士

三元正极材料因具有比容量高、循环稳定性较好和制备工艺成熟等诸多优点,受到了工业界的认可。但三元正极材料始终受残余锂带来的安全性和稳定性等问题的困扰,为了解决该问题本文从两个方面入手,一方面通过改进有色行业标准中记载的测... 详细信息

三元正极材料因具有比容量高、循环稳定性较好和制备工艺成熟等诸多优点,受到了工业界的认可。但三元正极材料始终受残余锂带来的安全性和稳定性等问题的困扰,为了解决该问题本文从两个方面入手,一方面通过改进有色行业标准中记载的测试方法以更准确控制正极材料合成过程中的配锂量,另一方面通过水洗、NHHPO等处理合成后的正极材料以去除材料中的残余锂。首先通过改进EDTA络合滴定法测定NiCoMn(OH)中的镍钴锰总含量,准确控制锂量的加入以达到控制三元正极材料残余锂的目的。实验解决了按照有色金属行业标准测试前驱体中镍钴锰总含量时滴定过程中褪色的问题,发现缓冲液中NH会与Ni,Co和Mn发生络合反应,在接近滴定终点时显著影响滴定终点的判断,且NH和氯化铵的协同作用会导致游离的紫脲酸铵的分解,使其无法指示滴定终点,通过减少加入氨水-氯化铵缓冲液的体积可以解决上述问题。最后通过测试标准镍钴锰溶液,发现当加入2 m L氨水-氯化铵缓冲溶液时,滴定结果准确性和精密度最好。然后合成了不同锂含量(96%～110%)的LiNiCoMnO,使用水洗的方法处理以减少合成后的正极材料中的残余锂含量。发现水洗有效降低了正极材料的p H和锂含量,并使得材料形貌变差,部分颗粒破碎。水洗后材料的放电平台变缓,锂含量为98%和102%的正极材料的倍率性能略有下降,锂含量106%的正极材料变化不大。循环测试发现,水洗后锂含量为98%、102%和106%正极材料的容量保持率上升,其中锂含量为106%的正极材料容量保持率上升最多,由43.20%上升到65.41%。另外水洗后锂含量为98%和102%正极材料的放电比容量下降较多,这对材料是不利的。综合来看,水洗对于锂含量为106%正极材料是最有利的。最后使用锂含量为106%的LiNiCoMnO做了水洗、干混NHHPO和NHHPO洗处理并与未处理的材料做了对比以探讨几种处理方式的差异。发现处理后的材料形貌均变差,破碎的颗粒增多,使用干混NHHPO和NHHPO洗处理的材料中均检测到了P元素的存在;电化学性能测试发现水洗和干混NHHPO处理的正极材料大电流密度下的放电平台更平缓,NHHPO洗处理的正极材料在20 m A·g和40m A·g的电流密度下拥有最好的放电比容量,但当电流密度≥100 m A·g时性能变差。综合来看水洗处理是这几种材料中最优的选择。

关键词：锂离子电池三元正极材料络合滴定水洗残余锂