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A dilute fluorine-free electrolyte design for high-voltage hybrid aqueous batteries

Journal of Energy Chemistry 2023年第2期77卷 180-190,I0005页

作者： Rui Lin Jiahao Chen changming ke Shi Liu Jianhui Wang School of Materials Science&Engineering Zhejiang UniversityHangzhou 310024ZhejiangChina key Laboratory of 3D Micro/Nano Fabrication and Characterization of Zhejiang Province School of EngineeringWestlake UniversityHangzhou 310024ZhejiangChina Institute of Advanced Technology Westlake Institute for Advanced StudyHangzhou 310024ZhejiangChina key Laboratory for Quantum Materials of Zhejiang Province Department of PhysicsSchool of ScienceWestlake UniversityHangzhou 310030ZhejiangChina Institute of Natural Sciences Westlake Institute for Advanced StudyHangzhou 310024ZhejiangChina

Fluorinated salts and/or high salt concentrations are usually necessary to produce protective films on the electrodes for high-voltage aqueous batteries,yet these approaches increase the cost,toxicity and reaction resistances of ***,we report a dilute fluorine-free electrolyte design to overcome this *** using the LiClO_(4) salt and polyethylene glycol dimethyl ether(PED)solvent and optimizing the LiClO_(4)/PED/H_(2)O molar ratio,we formulate a 1 mol kg^(-1)3 V-class hybrid aqueous electrolyte that enables reversible charge/discharge of 2.5 V LiMn_(2)O_(4)|Li_(4)Ti_(5)O_(12) full cell at both low(0.5C,92.4%capacity retention in 300 cycles)and high(5C,80.4%capacity retention in 2000 cycles)*** excellent performance is reached even without the generation of protective film on either anode or cathode as identified by in/ex situ *** selection of appropriate ingredients that have both high stability and strong interactions with water is critical to widen the potential window of electrolyte while suppressing parasitic reactions on the *** work suggests that expensive and toxic fluorinate salts are no longer necessary for 3 V-class aqueous electrolytes,boosting the development of low-cost,environmentally-friendly,high-power and high-energy-density aqueous batteries.

关键词： High-voltage hybrid aqueous batteries Fluorine-free electrolyte design Interphase chemistry Polyethylene glycol dimethyl ether

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Effect of Sodium Tripolyphosphate and Silica Fume on Hydration of High Alumina Cement

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2024年第5期39卷 1246-1252页

作者： WANG Jingran YANG Zongyuan ZHANG Shuai ZHANG Jinhua HAN Bingqiang ke changming The State key Laboratory of Refractories and Metallurgy Wuhan University of Science and TechnologyWuhan 430081China

It was found that silica fume can reduce the maximum hydration heat release rate of cement by microcalorimetry,inhibit CAH_(10),promote the generation of C_(3)AH_(6)and strätlingite C_(2)ASH_(8),or promote the conversion of CAH_(10)to C_(3)AH_(6).Sodium tripolyphosphate can retard the early hydration of cement,have a slight effect on 1 d hydration products of cement and inhibit the generation hydration *** tripolyphosphate and silica fume can promote the early hydration of cement,advance the formation of C_(2)ASH_(8)or the conversion from CAH_(10)to C_(3)AH_(6)at 1 d.

关键词： high aluminum cement silica fume dispersing agent hydration

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Synthesis of MgAl_2O_4 Powder in KCI-LiCl-KF System Molten Salt

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China's Refractories 2011年第2期20卷 16-20页

作者： ke changming GAN Lin School of Materials and Metallurgy Wuhan University of Science and Technology Wuhan 430081 China

Molten salt synthesis of MgAl204 powder from industrial alumina and light calcined MgO in KCl, LiCl, and KCl- LiCl media, and the influence of KF at 500 -1 000℃ were investigated. Synthesized powders were characterized by means of XRD, laser particle analyzer, and SEM, and the synthesis mechanism of MgAl2O4 was discussed as well. The results show that （1） the molten salt composite （ KCl - LiCl） is more .[hvorable for the synthesis of MgAl2O4 than single molten salt （LiCl or KCl）, and LiCl is more favorable than KCl; （2） KF can accelerate the formation of MgAl2O 4 and decrease its forming temperature ; （ 3 ） synthesis of MgAl204 powder in the molten salts without KF is controlled by ＂template -growth＂ mechanism, but in the molten salts with KF , it is controlled by ＂template - growth＂ and ＂dissolution -precipitation＂ mechanism.

关键词： Magnesium aluminate spinel Molten saltsynthesis Potassium chloride Lithium chloride Po-tassium fluoride

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Effect of Metallic Zn Powder on Oxidation Resistance of Al_2O_3-C Refractories

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China's Refractories 2006年第4期15卷 29-33页

作者： LI Youqi ke changming LI Yousheng LI Nan The Hubei Province key Laboratory of Ceramic and Refractories Wuhan University of Science and Technology Wuhan 430081 China

Al2O3-C specimens were prepared by using tabular corundum, flaky graphite, Al, Si, and Zn powder as starting materials and phenolic formaldehyde resin as binder. keeping the mass ratios of tabular corundum, flaky graphite, Al and Si constant, different contents of Zn （0,0. 5%, 1%, 2% and 3% ） were added respectively. The specimens were/teat treated at 120 -220℃ for 24h, and then fired at 1400℃ for 3h in air atmosphere. The mass change rate, thickness of decarburization layer, apparent porosity, bulk density and microstructure of the products were determined and observed by means of SEM and EDX. The results show that the specimen with 2% Zn was characterized by minimum in thickness of decarburization layer and in apparent porosity and maximum in bulk density. Consequently, the specimen with 2% metal Zn is supposed to perform the best oxidation resistance.

关键词： Corrosion mechanism MgO-CaO Refractory Antioxidant Oxidation resistance

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Rheological and Sintering Properties of Two Kinds of Corundum-spinel Micropowders

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China's Refractories 2022年第4期31卷 7-11页

作者： WANG Jingran CHEN Xinming ke changming ZHANG Jinhua LIU Xuexin LI Wen The State key Laboratory of Refractories and Metallurgy Wuhan University of Science and TechnologyWuhan 430081China Hubei Smile New Material Co. Ltd.Hong’an 438400China

For the proper use of micropowders in castables,slurries and fired samples were prepared with two kinds of corundumspinel micropowders(D and G).The effects of the solid content and disperser WSM-R1 on the rheological properties of the slurries were *** sintering properties and the slag corrosion resistance of the fired samples were also *** results show that:the slurries all show pseudoplastic rheological *** the same solid content,the slurry with micropowder G has higher initial viscosity than that with micropowder *** WSM-R1 significantly reduces the initial viscosity of the two slurries and plays a more obvious dispersing effect on the slurry with micropowder *** fired sample with micropowder G has higher bulk density,lower apparent porosity and better corrosion resistance than that with micropowder D.

关键词： corundum-spinel micropowder rheological property sintering property slag corrosion resistance

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再生中间包永久衬浇注料的研制

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耐火材料 2008年第2期42卷 130-132页

作者：孙枫柯昌明武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷湖北省重点实验室

为了对用后废弃中间包浇注料进行回收利用，首先对其进行拣选、除杂、破碎、轮碾处理等工序制成合格的回收颗粒料，然后以70％的这种回收颗粒料（粒度分别为10～5mm、5～3mm和3～1mm）和30％的特级矾土粉、水泥、膨胀剂等制成了再生中... 详细信息

为了对用后废弃中间包浇注料进行回收利用，首先对其进行拣选、除杂、破碎、轮碾处理等工序制成合格的回收颗粒料，然后以70％的这种回收颗粒料（粒度分别为10～5mm、5～3mm和3～1mm）和30％的特级矾土粉、水泥、膨胀剂等制成了再生中间包永久衬浇注料。研制的再生中间包浇注料的体积密度、显气孔率、常温强度和抗热震性等性能指标均好于原中间包浇注料的，仅1450℃烧后线变化率与原浇注料相差不大。

关键词：铝硅质浇注料中间包永久衬回收料

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含碳耐火材料的防氧化方法

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耐火材料 2006年第2期40卷 133-135,142页

作者：李新健柯昌明李楠武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室武汉430081

结合含碳耐火材料的抗氧化要求,对添加抗氧化剂技术、表面浸渍抑制氧化法与抗氧化涂层技术及其作用机理进行了综合介绍,并在此基础上对含碳耐火材料防氧化技术的研究方向提出了一些见解。

关键词：含碳耐火材料抗氧化性防氧化剂涂层技术表面浸渍技术

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原位生成O’-SiAlON晶须增强铝碳耐火材料

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耐火材料 2006年第6期40卷 415-418页

作者：李喜宝柯昌明李楠武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室武汉430081

以板状刚玉、石墨为主要原料,基质部分分别添加3%、5%和7%的O’-SiAlON前驱体混合粉(即β-Si3N4微粉、SiO2微粉和α-Al2O3微粉的混合球磨粉),以酚醛树脂为结合剂制成试样,于200℃烘烤后,在空气中埋(SiO2+C)混合粉,分别于1000℃、1300℃... 详细信息

以板状刚玉、石墨为主要原料,基质部分分别添加3%、5%和7%的O’-SiAlON前驱体混合粉(即β-Si3N4微粉、SiO2微粉和α-Al2O3微粉的混合球磨粉),以酚醛树脂为结合剂制成试样,于200℃烘烤后,在空气中埋(SiO2+C)混合粉,分别于1000℃、1300℃、1500℃保温3h原位合成了含O’-SiAlON晶须的铝碳耐火材料。对烧后试样的物理性能、物相及显微结构进行了分析,并对烧结有重要影响的反应进行了热力学分析。结果表明:埋(SiO2+C)混合粉能有效抑制反应体系中SiO2在高温烧结过程中的分解,从而促进O’-SiAlON晶须的原位生成。1500℃时,含有O’-SiAlON前驱体混合粉的试样原位生成了针状和絮状的O’-SiAlON晶须,这些晶须交织于试样的骨料与基质之间,能显著增强试样的强度;且随着O’-SiAlON前驱体含量的增加,试样的强度逐渐增加。

关键词：铝碳耐火材料原位合成 O'-SiAlON晶须

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MgO-CaO-TiO_2系材料的烧结性能及抗水化性能

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耐火材料 2005年第1期39卷 36-40页

作者：柯昌明李楠武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室武汉430081

以白云石、工业钛白粉、轻烧镁砂为原料配制了不同组成的MgO-CaO-TiO2材料,分别于1500℃、1550℃、1600℃、1650℃保温3 h煅烧后,研究了材料的烧结性能,并采用蒸压法(0.1 MPa下蒸压2 h)研究了烧后试样的抗水化性能.研究结果表明:1550～1... 详细信息

以白云石、工业钛白粉、轻烧镁砂为原料配制了不同组成的MgO-CaO-TiO2材料,分别于1500℃、1550℃、1600℃、1650℃保温3 h煅烧后,研究了材料的烧结性能,并采用蒸压法(0.1 MPa下蒸压2 h)研究了烧后试样的抗水化性能.研究结果表明:1550～1600℃煅烧后,试样均达到了良好的烧结,相对密度达到92%以上,原始配料中的CaO全部转化成了不易水化的CaO·TiO2,因而所有试样均表现出优良的抗水化性能.

关键词：抗水化性能烧结性能煅烧 TiO2 试样白云石镁砂配料钛白粉

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KCl-LiCl-KF系熔盐介质中MgAl_2O_4粉体的合成制备

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耐火材料 2010年第5期44卷 329-333页

作者：柯昌明甘霖武汉科技大学材料与冶金学院湖北武汉430081

以工业氧化铝和轻质氧化镁（分析纯）为主要原料,在500-1 000℃范围内,研究了KCl、LiCl及KCl-LiCl熔盐介质中MgAl2O4粉体的合成制备以及KF的作用和影响。采用X射线衍射仪、激光粒度分析仪及扫描电子显微镜对产物粉体进行了分析表征,并... 详细信息

以工业氧化铝和轻质氧化镁（分析纯）为主要原料,在500-1 000℃范围内,研究了KCl、LiCl及KCl-LiCl熔盐介质中MgAl2O4粉体的合成制备以及KF的作用和影响。采用X射线衍射仪、激光粒度分析仪及扫描电子显微镜对产物粉体进行了分析表征,并探讨了MgAl2O4的合成反应机制。结果表明：1）复合熔盐（KCl-LiCl）较之单一熔盐（LiCl、KCl）、单一熔盐LiCl较之KCl更有利于MgAl2O4粉体的合成;2）KF的引入能促进熔盐介质中MgAl2O4的形成,并明显降低MgAl2O4的合成温度;3）在未引入KF的熔盐介质中,MgAl2O4合成反应机制为模板机制;在引入KF的熔盐介质中,MgAl2O4合成反应机制包括模板机制和溶解-沉淀机制。

关键词：镁铝尖晶石熔盐法 KCl LiCl KF

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