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高容量锂离子电池正极补锂材料Li5FeO4@C的性能研究

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储能科学与技术 2025年

作者：曾州岚尚雷胡志金王宗凡辛小超刘瑛紫金矿业新能源新材料科技(长沙)有限公司

正极补锂添加剂Li5FeO4（LFO）具有理论比容量高、成本低且无毒等优点，是发展前景广大的补锂技术之一，但其残碱值高、导电性低等问题导致其在实际使用中脱锂容量大大降低，限制了其进一步应用。针对此问题，本工作采用高温固相法制备... 详细信息

正极补锂添加剂Li5FeO4（LFO）具有理论比容量高、成本低且无毒等优点，是发展前景广大的补锂技术之一，但其残碱值高、导电性低等问题导致其在实际使用中脱锂容量大大降低，限制了其进一步应用。针对此问题，本工作采用高温固相法制备出纯相的LFO材料，并使用等离子增强型化学气相沉积法（PECVD）对LFO材料进行碳包覆处理得到LFO@C材料，分析了不同包覆时间、温度下LFO@C材料的理化性能和电化学性能。扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和能量分析谱（EDS）显示不同的PECVD碳包覆工艺会在LFO@C材料表面沉积不同的碳层结构，包覆温度为500℃、包覆时间为2h时会在材料表面沉积了一层均匀且致密的碳层。X射线衍射分析（XRD）结果表明包覆温度为500℃、包覆时间≤2h时LFO@C材料不会发生不可逆相变。碳含量和导电性分析结果表明LFO@C材料的碳含量和电导率随包覆时间的延长呈现增大后减小的趋势、随包覆温度的增加呈上升趋势。残碱值分析结果显示LFO材料的残碱值经过PECVD碳包覆改性后发生了明显的下降，且LFO@C材料的残碱值大小与其表面碳层结构相关。碳包覆改性后的LFO@C材料的电化学性能得到了极大改善，其中容量最高的LFO-5002材料在2.0～4.2V下首次充电克比容量为756.4mAh/g，不可逆容量达到623.51mAh/g，超过纯相LFO材料200mAh/g以上。分析结果表明使用PECVD可以在LFO材料颗粒表面包裹一层均匀致密的碳层，碳包覆后材料的残碱值大大降低，导电性、容量大大提升，补锂效果得到了极大改善。本工作通过碳包覆改性显著提升了正极补锂材料LFO的不可逆容量，为高容量的正极补锂材料设计提供了技术指导。

关键词：锂离子电池正极补锂添加剂 Li FeO 等离子增强型化学气相沉积法碳包覆改性

真空烧结制备高性能正极补锂剂Li2NiO2的性能研究

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储能科学与技术 2025年

作者：胡志金尚雷王宗凡曾州岚刘瑛辛小超紫金矿业新能源新材料科技(长沙)有限公司

预锂化技术对于提高电池首次库仑效率和循环寿命具有显著作用，其中正极补锂剂技术是最简单有效的方法之一。Li2NiO2（LNO）因其制备工艺简单，成本低且环保而被广泛应用，但是存在比容量不高和环境稳定性差等问题。针对此问题，本文通... 详细信息

预锂化技术对于提高电池首次库仑效率和循环寿命具有显著作用，其中正极补锂剂技术是最简单有效的方法之一。Li2NiO2（LNO）因其制备工艺简单，成本低且环保而被广泛应用，但是存在比容量不高和环境稳定性差等问题。针对此问题，本文通过真空烧结的方式制备出了环境稳定性高、比容量高的富锂镍酸锂（GP-LNO），与常压烧结的富锂镍酸锂（NM-LNO）进行了对比分析。通过扫描电子显微技术（SEM）、X射线衍射仪（XRD）分析，我们发现GP-LNO的颗粒完整性更高，结晶度更高且NiO的杂峰更低。电位滴定的结果显示GP-LNO的环境稳定性更好，在温度为25 ℃，湿度为38%的环境下放置360 min后，GP-LNO的残碱中总Li含量只增加了0.04%，同等条件下NM-LNO增加了0.94%。电化学性能分析结果表明，GP-LNO具有更高的首圈充电比容量，在2.8-4.3 V电压范围内，0.05 C倍率恒流恒压充放电，GP-LNO首圈充电容量达到434.21 mA h/g，超出了NM-LNO约28.2 mA h/g，并随着倍率的增加，GP-LNO首圈充电容量先增加后降低，0.5 C倍率的首圈充电容量达到438.64 mA h/g。本研究通过真空烧结显著提升了LNO材料的首圈充电容量和不可逆容量，避免了Ni的氧化和杂质产生，有效改善了LNO的环境稳定性，对其工业应用具有指导意义。

关键词： Li NiO 预锂化技术环境稳定性首圈性能真空烧结

燃机用高纯净度IN792母合金工业制备及其性能研究

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铸造设备与工艺 2025年第1期 30-34+66页

作者：赵帅金开锋乔峰周瀚卢华东江苏奇纳新材料科技有限公司

对现有工业量产IN792合金生产各工序进行优化，进而研究各工序对母合金纯净度的影响，并对优化后的高纯母合金进行力学性能测试，基于扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对高温持久断口分析。结果表明：关键原材料的抛丸工艺、优化成型温度... 详细信息

对现有工业量产IN792合金生产各工序进行优化，进而研究各工序对母合金纯净度的影响，并对优化后的高纯母合金进行力学性能测试，基于扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对高温持久断口分析。结果表明：关键原材料的抛丸工艺、优化成型温度至1 580℃后的辅材坩埚、两道档渣两道过滤的浇注系统的共同作用下，制备出了更高纯净的IN792母合金。该量产工艺下，合金的纯净度大幅提升，合金浮渣面积从2.36%下降至0.57%，同比减小75.84%,O、N含量最低低至8ppm；此外，合金力学性能也有了进一步提升：高温拉伸抗拉强度可达到1 164 MPa，较客户技术要求提升约14.1%；屈服强度为1 008 MPa，提升约18.6%；高温持久时间最长可达136 h，持久延伸率为6.39%.

关键词： IN792合金抛丸力学性能熔炼工艺断口分析

织物增强复合材料的电热驱动形状记忆回复行为

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纺织学报 2025年第1期46卷 72-79页

作者：刘仁义杨琴孙宝忠顾伯洪张威东华大学纺织学院上海201620 上海复合材料科技有限公司上海201112

为研究不同结构参数织物增强形状记忆复合材料(SMPCs)的力学行为、热驱动和电驱动下形状回复行为及回复力大小,以连续碳纤维(CCF)、形状记忆聚氨酯(SMPU)为原料,利用双螺杆挤出机制备芯壳结构复合长丝,将其作为经纱和纬纱,织造单纬、双... 详细信息

为研究不同结构参数织物增强形状记忆复合材料(SMPCs)的力学行为、热驱动和电驱动下形状回复行为及回复力大小,以连续碳纤维(CCF)、形状记忆聚氨酯(SMPU)为原料,利用双螺杆挤出机制备芯壳结构复合长丝,将其作为经纱和纬纱,织造单纬、双纬、三纬3种复合织物,利用平板硫化机热压成SMPCs,测试并分析3种SMPCs的动态热力学性能、热驱动和电驱动形状记忆行为及回复力大小。结果表明:3种SMPCs的储能模量分别是SMPU的2.20、3.27、4.53倍,三纬SMPCs的储能模量最大;3种SMPCs的形状回复率可达98%以上,热驱动下,温度越高,回复时间越短;电驱动下,驱动电压在3~6 V范围内时,电压越大,回复时间越短,可实现低压快速响应;回复力随纬纱根数的增加而增大,最高可达1.8 N,是试样重力的75.9倍。

关键词：织物增强复合材料形状记忆聚氨酯热驱动电驱动回复力碳纤维

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橡胶金属件产品性能重复性检测研究

中国测试 2025年 2-8页

作者：尹超梁健瑶王喜利柳禄泱株洲时代新材料科技股份有限公司

以企业两类典型的橡胶金属件产品(一系橡胶弹簧以及球铰)为例,对抽取一系橡胶弹簧样本的静刚度以及压缩高和球铰的静刚度分别进行重复试验,经过重复检测后球铰和一系橡胶弹簧的静刚度基本不变,一系橡胶弹簧的压缩高受生产工序以及停放... 详细信息

以企业两类典型的橡胶金属件产品(一系橡胶弹簧以及球铰)为例,对抽取一系橡胶弹簧样本的静刚度以及压缩高和球铰的静刚度分别进行重复试验,经过重复检测后球铰和一系橡胶弹簧的静刚度基本不变,一系橡胶弹簧的压缩高受生产工序以及停放时间的影响,重复检测后变大;通过对样本进行T检验确认总体的变化趋势与样本的检测结果一致。

关键词：橡胶金属件重复性检测静刚度压缩高 T检验

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高韧性环氧树脂的制备及在复合材料中的应用

工程塑料应用 2025年第1期53卷 44-49页

作者：甘顺昌曾亮蒋庆庚刘文浩杨海洋黄安民彭超义株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

为探究不同纳米核壳增韧粒子对环氧树脂及其复合材料性能的影响,选用了3种纳米核壳增韧剂与自制的改性酸酐固化剂结合,制备出具有高韧性的环氧灌注树脂组合料。在固化前,对比测试了所制环氧树脂组合料的外观、密度、黏度和环氧值,发现... 详细信息

为探究不同纳米核壳增韧粒子对环氧树脂及其复合材料性能的影响,选用了3种纳米核壳增韧剂与自制的改性酸酐固化剂结合,制备出具有高韧性的环氧灌注树脂组合料。在固化前,对比测试了所制环氧树脂组合料的外观、密度、黏度和环氧值,发现黏度受增韧剂的影响尤为显著。利用差示扫描量热分析仪和万能材料试验机测试了环氧树脂固化物在不同温度下的力学性能和热性能。通过扫描电子显微镜(SEM)分析了树脂增韧的机理。采用真空灌注工艺,将环氧树脂制备成高韧性环氧树脂/玻璃布复合材料,并测试了复合材料在不同温度条件下的性能。结果显示,使用纳米核壳增韧剂的改性树脂的玻璃化转变温度超过140℃,显示出良好的耐热性。特别是采用增韧剂MX125的树脂,在-50℃的低温下,拉伸强度达到96.2MPa,冲击强度为36kJ/m^(2)。对比测试不同纳米粒子含量的改性树脂,发现当纳米粒子质量分数约为15%时,改性树脂的冲击韧性达到最佳。SEM观察树脂断面的微观结构表明,当树脂受到冲击发生断裂时,纳米粒子会在树脂断面的表面形成空穴或残留颗粒,有助于提高树脂的韧性。

关键词：环氧树脂纳米核壳增韧剂合成树脂复合材料改性

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锑对高锡铅再生黄铜铸锭组织与性能的影响

有色金属科学与工程 2025年

作者：李晓丹刘伟柴胜利吴婷李荣平铜基新材料山西省重点实验室山西北铜新材料科技有限公司

铅（Pb）作为易切削黄铜的关键微量元素，在直接利用法熔炼阶段由于装备原因聚集并在铸锭中形成大颗粒富Pb相，严重损害了黄铜铸锭的性能，因此消除废黄铜中Pb的团聚是制备高性能再生易切削黄铜的重要研究方向。本文利用Miedema模型，对... 详细信息

铅（Pb）作为易切削黄铜的关键微量元素，在直接利用法熔炼阶段由于装备原因聚集并在铸锭中形成大颗粒富Pb相，严重损害了黄铜铸锭的性能，因此消除废黄铜中Pb的团聚是制备高性能再生易切削黄铜的重要研究方向。本文利用Miedema模型，对1080 ℃时锑（Sb）在Cu-Zn-Sn-Pb体系中的元素相互影响进行了模拟，并通过实验探究了Sb在高锡铅再生黄铜中的演变机理。实验结果表明，高锡黄铜中加入Sb能改变Pb的形貌，由球状转变为不规则状，并通过形成Cu4Sb相包裹Pb，有效抑制Pb的聚集。当Sb含量（质量分数）为0.25%时，Pb团聚现象抑制效果最为显著，铸锭性能也最优，此时Sb还会与Sn生成化合物并析出，随着Sb含量的增加，析出相团聚并逐渐长大。本研究为制备高品质易切削再生黄铜提供了重要的理论依据。

关键词：废杂铜锑含量再生黄铜析出相微观组织

气相色谱同时测定饮用水瓶中IPA、EG、DEG含量的方法研究

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中国塑料 2025年第1期39卷 80-84页

作者：叶淋泉钱焘焘李融冰曾乐华润化学材料科技股份有限公司江苏常州213033

建立气相色谱法(GC)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶片中间苯二甲酸(IPA)、乙二醇(EG)、二甘醇(DEG)含量测试方法,经对IPA、EG、DEG检测方法系统性优化和验证,最终将其应用于饮用水瓶中IPA、EG、DEG的测试并比较了不同品牌饮用水瓶中的... 详细信息

建立气相色谱法(GC)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶片中间苯二甲酸(IPA)、乙二醇(EG)、二甘醇(DEG)含量测试方法,经对IPA、EG、DEG检测方法系统性优化和验证,最终将其应用于饮用水瓶中IPA、EG、DEG的测试并比较了不同品牌饮用水瓶中的含量差异,结果表明11个不同品牌的16种饮用水瓶的DEG含量基本在1.15%~1.44%之间(均值1.30%,RSD=7.5%);EG含量基本在30.28%~32.67%之间(均值32.0%,RSD=2.0%);DEG均值与EG均值占比≈4%;IPA的含量差异相对较大,从0.68%~2.3%之间均有分布,常见值在2.03%±0.35%。

关键词：气相色谱仪间苯二甲酸乙二醇二甘醇饮用水瓶

适用于HP-RTM板弹簧用环氧树脂固化工艺及验证

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塑料工业 2025年第1期53卷 134-138页

作者：沈蒙莎彭超义李建林姚丁杨刘波李赛王明星黄安民杨文悦株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412000

为更好解决树脂传递模塑成型(RTM)工艺存在的生产效率低、产品精度不高、孔隙率高等问题,高压树脂传递模塑成型(HP-RTM)工艺应运而生。其在应对大批量生产高性能热固性复合材料零件方面优势显著,可实现低成本、短周期(大批量)、高质量... 详细信息

为更好解决树脂传递模塑成型(RTM)工艺存在的生产效率低、产品精度不高、孔隙率高等问题,高压树脂传递模塑成型(HP-RTM)工艺应运而生。其在应对大批量生产高性能热固性复合材料零件方面优势显著,可实现低成本、短周期(大批量)、高质量生产。为探索HP-RTM最适固化工艺参数,本文采用动态差示扫描量热法分析了环氧树脂不同升温速率下的DSC曲线,通过Kissinger方程和Crane方程计算出固化反应动力学参数,将所得参数带入固化反应动力学方程中,算出树脂最佳理论固化温度为110℃,达到完全固化时间为8 min。将环氧树脂与玻璃纤维按质量比1∶1.5的比例混合,通过HP-RTM工艺制备了复合材料板弹簧,工艺条件为:固化温度110℃,固化时间10 min。力学测试结果表明,试制的板弹簧各项力学性能均表现良好,经无损探伤检测后,产品内部无缺陷,可以满足应用需求。此为后续的复合材料板弹簧HP-RTM全工序试制平台及批量连续生产提供了有力技术支撑。

关键词：复合材料环氧树脂高压树脂传递模塑成型固化动力学力学性能