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Dual-salt assisted synergistic synthesis of Prussian white cathode towards high-capacity and long cycle potassium ion battery

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Journal of Energy Chemistry 2023年第8期83卷 16-23,I0003页

作者： Rui Ma Zixing Wang Qingfeng Fu Wang Zhou Ying Mo Jian Tu Zhiyong Wang Peng Gao changling fan Jilei Liu College of Materials Science and Engineering Hunan Joint International Laboratory of Advanced Materials and Technology for Clean EnergyHunan Province Key Laboratory for Advanced Carbon Materials and Applied TechnologyHunan UniversityChangsha 410082HunanChina LI-FUN Technology Corporation Limited Zhuzhou 412000HunanChina Hunan Zhongke Shinzoom Technology Co. Ltd.Changsha 410082HunanChina

Prussian blue analogues(PBAs) are considered as superior cathode materials for potassium-ion batteries(PIBs) because of their three-dimensional open framework structure,high stability,and low ***,the intrinsic lattice defects and low potassium content typically results in poor rate and cycling performance,thus limited their practical *** this work,high-quality K1.64FeFe(CN)6(PW-HQ)material with less crystalline water(6.21%) and high potassium content(1.64 mol^(-1)) was successfully synthesized by a novel coprecipitation method with potassium citrate(K-CA) and potassium chloride(KCl) ***,the electrode delivers a reversible capacity of 113.1 mA h g^(-1)at the current rate of 50 mA g^(-1)with~100% coulombic ***,the electrode retained 90% reversible capacity at 500 mA g^(-1)current density after 1000 cycles,indicating only 0.01% capacity decay per ***,we have revealed that the introduction of K-CA controlled the chelating rate of Fe(Ⅱ) and the addition of KCl increased the K+content,hence improving the capacity and stability of the asprepared *** evolution and potassium storage mechanism were further investigated by detailed ex-situ X-ray diffraction and in-situ Raman measurements,which demonstrated reversible potassiation/depotassiation behavior and negligible volume change during the electrochemical *** general,this work provides an efficient strategy to eliminate water contents in Prussian blue cathode and improve its electrochemical performance,which plays a key role in promoting the industrialization of potassium ion batteries.

关键词： Potassium-ionbattery High-qualityK,FeFe(CN)s Potassiumchloride Potassiumcitrate Electrochemical properties

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SnO_(2)@Ti_(3)C_(2)T_(x)负极材料的制备及其应用

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材料研究学报 2022年第8期36卷 602-608页

作者：李玲芳原志朋范长岭湖南文理学院机械工程学院常德415000 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

通过超声辅助和低温热处理在二维Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片层间原位生长SnO_(2)纳米颗粒,制备出纳米结构的SnO_(2)@Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料。使用X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辨透射电子显微镜等手段对其表征,研究了这种材料的结... 详细信息

通过超声辅助和低温热处理在二维Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片层间原位生长SnO_(2)纳米颗粒,制备出纳米结构的SnO_(2)@Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料。使用X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辨透射电子显微镜等手段对其表征,研究了这种材料的结构和性能。结果表明,SnO_(2)纳米粒子密集分布在Ti_(3)C_(2)T_(x)片层表面与片层之间,Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米薄片突出的限制效应和良好的类石墨层状结构抑制了SnO_(2)纳米粒子的体积膨胀和团聚,加速了锂离子和电子的跃迁。同时,嵌入在片层之间的SnO_(2)纳米粒子防止纳米片层在锂插入/脱出过程中重新堆积,使Ti_(3)C_(2)T_(x)基体的纵向结构稳定性提高。SnO_(2)@Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料两组分之间的协同效应,使其具有良好的倍率性能与长循环性能。

关键词：复合材料 SnO_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x) 超声辅助负极材料

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lncRNA GAS6-AS2靶向miR-125a-3p调控肺癌A549细胞紫杉醇敏感性

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中国肿瘤生物治疗杂志 2021年第1期28卷 23-30页

作者：彭文范长玲张浩海南省儋州市人民医院胸心外科海南儋州571799 海南省儋州市人民医院病理科海南儋州571799

目的:探讨长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)GAS6-AS2对肺癌A549细胞增殖、迁移、侵袭及紫杉醇(paclitaxel,PTX)敏感性的影响及其分子机制。方法:用qPCR法检测肺癌A549和A549/PTX细胞中GAS6-AS2和miR-125a-3p的表达水平。用脂质体转染技术,分别将si-NC、si-GAS6-AS2、miR-NC、miR-125a-3p、pcDNA、pcDNA-GAS6-AS2、si-GAS6-AS2+anti-miR-NC、si-GAS6-AS2+anti-miR-125a-3p等转染入A549/PTX细胞,同时用不同浓度(1、5、10、20、40 nmol/L)PTX处理A549和A549/PTX细胞,WB法检测细胞中增殖、迁移与侵袭相关蛋白cyclin D1、p21、MMP2和MMP9的表达水平,MTT法检测PTX对A549/PTX细胞的增殖抑制作用,Transwell小室法检测细胞的迁移和侵袭能力。用双荧光素酶报告基因实验验证GAS6-AS2和miR-125a-3p之间的调控关系。结果:GAS6-AS2在A549/PTX细胞中表达水平显著高于A549细胞(P<0.01),miR-125a-3p在A549/PTX细胞中表达水平显著低于A549细胞(P<0.01)。不同浓度PTX处理后A549/PTX细胞的增殖抑制率显著低于A549细胞(均P<0.01),且呈浓度依赖性。抑制GAS6-AS2或过表达miR-125a-3p联合PTX处理均可抑制A549/PTX细胞的迁移和侵袭能力,增强PTX对细胞的增殖抑制,上调p21表达量,下调cyclin D1、MMP2和MMP9表达量(均P<0.01)。GAS6-AS2靶向负调控miR-125a-3p的表达。干扰miR-125a-3p可逆转抑制GAS6-AS2对A549/PTX细胞增殖、迁移、侵袭和PTX敏感性的作用(均P<0.01)。结论:抑制GAS6-AS2通过靶向miR-125a-3p抑制肺癌A549/PTX细胞的增殖、迁移和侵袭,增强细胞PTX敏感性,GAS6-AS2是肺癌潜在的分子靶点。

关键词：长链非编码RNA GAS6-AS2 miR-125a-3p 肺癌增殖迁移侵袭紫杉醇敏感性

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喷雾干燥法制备球形Li_3V_2(PO_4)_3/C正极材料及其电化学性能

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化工进展 2019年第3期38卷 1482-1486页

作者：李玲芳范长岭文政曾斌湖南文理学院机械工程学院湖南常德415000 湖南大学材料科学与工程学院湖南长沙410082

从控制Li_3V_2(PO_4)/C的形貌入手,旨在提高其作为锂离子电池正极材料的电化学性能。以葡萄糖为碳源,CTAB为表面活性剂,利用喷雾干燥法制备了粒径约为1μm的正球形Li_3V_2(PO_4)/C活性材料,颗粒尺寸均匀,振实密度较高。葡萄糖热解碳所... 详细信息

从控制Li_3V_2(PO_4)/C的形貌入手,旨在提高其作为锂离子电池正极材料的电化学性能。以葡萄糖为碳源,CTAB为表面活性剂,利用喷雾干燥法制备了粒径约为1μm的正球形Li_3V_2(PO_4)/C活性材料,颗粒尺寸均匀,振实密度较高。葡萄糖热解碳所形成的包覆层有效提高了材料的导电性,对材料的形貌控制则改善了锂离子扩散能力,因此本文所合成的Li_3V_2(PO_4)/C具良好的电化学性能,材料的锂离子扩散系数相对纯相提升约2个数量级,低于1C倍率下放电比容量均大于115mA·h/g,10C和15C大倍率下放电比容量为85mA·h/g和75mA·h/g左右,5C下循环50次,其库仑效率为96.2%。充放电平台的电位平稳,电位差较小,电化学反应阻抗值小,说明极化现象得到了有效控制。

关键词：电化学表面活性剂纳米材料喷雾干燥法形貌控制

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一步水热法制备纳米SnO2@C复合材料及其储锂性能研究

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材料研究学报 2020年第8期34卷 591-598页

作者：李玲芳曾斌原志朋范长岭湖南文理学院机械工程学院常德415000 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

以两种糖类化合物(葡萄糖与水溶性淀粉)为碳源,以SnCl4.5H2O为锡源用一步水热法制备了SnO2@C复合物。使用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、N2吸脱附法和透射电镜(TEM)表征其组成和微观结构,并采用恒电流充放电测试、循环伏安... 详细信息

以两种糖类化合物(葡萄糖与水溶性淀粉)为碳源,以SnCl4.5H2O为锡源用一步水热法制备了SnO2@C复合物。使用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、N2吸脱附法和透射电镜(TEM)表征其组成和微观结构,并采用恒电流充放电测试、循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)表征其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明,糖类前驱体衍生的热解炭和直径为4~5 nm的SnO2纳米点生成了稳定的复合结构,炭基体的缓冲作用和材料纳米化缓解了SnO2的体积膨胀效应,使材料的结构稳定性和电化学性能提高。由于葡萄糖热解炭的有序度比淀粉热解炭更高,这组试样具有更好的循环性能和倍率性能,在2 A/g大电流密度下其比容量高于400 mAh/g。

关键词：复合材料 SnO2 热解硬炭纳米颗粒锂离子电池负极材料

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以溶液法制备的钠掺杂锂离子电池正极材料Li_(3-x)Na_xV_2(PO_4)_3/C

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化工进展 2018年第1期37卷 201-205页

作者：李玲芳韩绍昌范长岭王菲菲湖南大学材料科学与工程学院湖南长沙410082 湖南文理学院机械工程学院湖南常德415000 湖南文理学院化学与材料工程学院湖南常德415000

以溶液法为制备方法、以葡萄糖为碳源合成了一种钠离子掺杂的锂离子电池正极材料Li_(3-x)NaxV_2(PO_4)_3/C(x=0、0.01、0.03、0.05、0.07)。XRD结果显示组成相为单斜晶型,与标准Li_3V_2(PO_4)_3衍射峰完全一致。微量钠掺杂并未改变产物... 详细信息

以溶液法为制备方法、以葡萄糖为碳源合成了一种钠离子掺杂的锂离子电池正极材料Li_(3-x)NaxV_2(PO_4)_3/C(x=0、0.01、0.03、0.05、0.07)。XRD结果显示组成相为单斜晶型,与标准Li_3V_2(PO_4)_3衍射峰完全一致。微量钠掺杂并未改变产物的相组成与晶体结构,但使得晶胞参数有所变化,这种变化有利于提高锂离子的扩散系数。SEM与TEM谱图显示材料颗粒基本为近似椭圆形,粒径分布均匀,碳包覆层完整。充放电测试显示Li_(2.97)Na_(0.03)V_2(PO_4)_3/C试样的倍率性能最好,在12C倍率下放电比容量约为100mAh/g,循环伏安测试也证明该试样的锂离子扩散系数较高,比纯相Li_3V_2(PO_4)_3提高了约2个数量级。

关键词：电化学制备复合材料溶液法 Li3V2(PO4)3/C

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利用结构控制与物理包覆提高SnO2电化学性能的研究进展

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功能材料 2020年第8期51卷 8048-8057页

作者：李玲芳原志朋胡壮范长岭湖南文理学院机械工程学院湖南常德415000 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

综述了近年来SnO2作为锂离子电池负极材料的研究进展,国内外研究者主要采用的手段是控制微观结构和涂覆物理包覆层,或两者协同作用。合成纳米SnO2颗粒可以提高转化反应可逆性,增加可逆容量;中空、层级或多孔微观结构可以缓冲SnO2电极的... 详细信息

综述了近年来SnO2作为锂离子电池负极材料的研究进展,国内外研究者主要采用的手段是控制微观结构和涂覆物理包覆层,或两者协同作用。合成纳米SnO2颗粒可以提高转化反应可逆性,增加可逆容量;中空、层级或多孔微观结构可以缓冲SnO2电极的体积变化,促进电解质渗透;而包覆手段则可以在结构的空隙边界上建立致密的导电层,增强电极的结构稳定性和电子导电性。结构控制与物理包覆协同作用,可以使得SnO2既具有良好的循环稳定性,又具有较高的能量密度。最后,对SnO2的研究趋势进行了展望,提出SnO2要走上实用化道路,必须着重探索全锂离子电池中SnO2阳极的失效机理和性能增强策略。

关键词：离子电池 SnO2负极结构控制物理包覆

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原料对强化固相反应合成的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉末电化学性能的影响

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材料导报 2020年第6期34卷 39-43页

作者：徐枫严红革陈吉华张正富范长岭湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093

分别以碳酸盐和氧化物为原料,利用强化固相反应直接合成LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2超微粉末。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征了以不同原料合成的产物粉末在结构和形貌上的差异,并分别在常温(25℃)和高温(55℃)下对产物进行了电化学性能... 详细信息

分别以碳酸盐和氧化物为原料,利用强化固相反应直接合成LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2超微粉末。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征了以不同原料合成的产物粉末在结构和形貌上的差异,并分别在常温(25℃)和高温(55℃)下对产物进行了电化学性能测试。结果表明:以碳酸盐为原料的产物LC-BM20相比于以氧化物为原料的产物LO-BM20具有更为完整的晶体结构和更细小的粒径分布;当温度为25℃时,LC-BM20在0.1C(1C=270mA/g)倍率下的首周库伦效率高达91.9%,在6C倍率下的放电比容量仍保持在133.0mAh/g,在1C倍率下循环100次后的容量保持率达到88.2%;当温度为55℃时,LO-BM20的性能更优异,在0.1C倍率下的首次放电比容量达到197.0mAh/g,在1C倍率下循环100次后的容量保持率达到82.9%。

关键词： LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 强化固相反应高能球磨机械力活化电化学性能

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锂离子电池负极材料SnO2纳米单晶@硬炭的合成以及水系粘结剂对其电化学性能的影响

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功能材料 2020年第9期51卷 9208-9213页

作者：李玲芳曾斌原志朋胡壮范长岭湖南文理学院机械工程学院湖南常德415000 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

在锂离子电池中,粘结剂的化学和物理性质极大地影响了电池的性能,对电极的完整性和界面反应性起着关键作用。水系粘结剂成本低廉,环境友好,且无需控制湿度,可能成为油性粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)的可行替代品。首先以纤维素为碳源、SnCl... 详细信息

在锂离子电池中,粘结剂的化学和物理性质极大地影响了电池的性能,对电极的完整性和界面反应性起着关键作用。水系粘结剂成本低廉,环境友好,且无需控制湿度,可能成为油性粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)的可行替代品。首先以纤维素为碳源、SnCl4·5H2O为锡源,以水热法制备了具有纳米单晶结构的SnO2@硬炭复合物,分别利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)对其成分和微观结构进行表征。然后分别采用了PVDF和海藻酸钠为粘结剂制备了锂离子电池负极,并采用恒电流充放电测试探明了其电化学性能。结果显示,两种电极材料在小电流密度下容量均较高,展现了SnO2@硬炭复合物的容量优势。而海藻酸钠与SnO2@硬炭复合物的相容性更好,电极材料具有更好的倍率性能与循环性能,在2 A/g的大电流密度下具有约400 mAh/g的容量,100次循环后容量保持率为89%。拆卸电池后发现,以海藻酸钠为粘结剂的电极材料在循环多次后依然与集流体粘结紧密,这应是源于海藻酸钠中富含羧基,羧基能与SnO2形成络合物,能够形成更稳定的固态电解质膜,使得充放电过程更加稳定。

关键词： SnO2 单晶硬炭水系粘结剂海藻酸钠

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锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3/C的最新进展

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化工新型材料 2015年第6期43卷 17-20页

作者：李玲芳韩绍昌范长岭曾滔滔张翔湖南文理学院机械工程学院常德415000 湖南大学材料科学与工程学院长沙410012

Li3V2(PO4)3是继磷酸铁锂之后的另一个极具市场潜力的锂离子电池正极材料,有望应用于电动车和混合动力车。综述了2011-2013年国内外研究者对Li3V2(PO4)3正极材料各方面的最新研究成果,包括制备方法上的创新,既有对传统方法的改进与创新... 详细信息

Li3V2(PO4)3是继磷酸铁锂之后的另一个极具市场潜力的锂离子电池正极材料,有望应用于电动车和混合动力车。综述了2011-2013年国内外研究者对Li3V2(PO4)3正极材料各方面的最新研究成果,包括制备方法上的创新,既有对传统方法的改进与创新,也有首次使用的新型制备方法;使用各种新型碳源和包覆手段来形成更加均匀的碳层;使用新的掺杂离子,包括金属阳离子掺杂和以Cl-进行阴离子掺杂;最后讨论了材料颗粒的纳米化进程。这些新的研究成果均展示了Li3V2(PO4)3正极材料的广泛应用前景。

关键词： Li3V2(PO4)3 制备方法改性纳米化

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