【摘 要】
：
在二次锂电池中,LiCoO以其工作电位高、比容量大以及循环寿命长的特点成为最受欢迎的阴极材料.采用RF磁控溅射沉积LiCoO薄膜已进行了一些研究,并认识到LiCoO薄膜中具有较大的晶粒和具有(101)/(104)晶面的微结构更有利于锂离子的传导;然而在不同沉积条件下获得的LiCoO薄膜所具有电化学性能差别很大.本文重点研究了由非晶态、纳米晶和多晶LiCoO薄膜组成的三种全固态薄膜锂电池的电化学性能
【机 构】
：
复旦大学化学系激光化学研究所,上海市分子催化和功能材料重点实验室(上海)
论文部分内容阅读
在二次锂电池中,LiCoO<,2>以其工作电位高、比容量大以及循环寿命长的特点成为最受欢迎的阴极材料<[1]>.采用RF磁控溅射沉积LiCoO<,2>薄膜已进行了一些研究,并认识到LiCoO<,2>薄膜中具有较大的晶粒和具有(101)/(104)晶面的微结构更有利于锂离子的传导<[2]>;然而在不同沉积条件下获得的LiCoO<,2>薄膜所具有电化学性能差别很大<[1]>.本文重点研究了由非晶态、纳米晶和多晶LiCoO<,2>薄膜组成的三种全固态薄膜锂电池的电化学性能.
其他文献
通过第一性原理电子能带结构计算,首次从理论上预测了对LiFePO的Li位进行Cr掺杂可以大幅度提高LiFePO的电子电导率,并就此提出了两种可能的导电机理,从而澄清了各种可能的争论和质疑.
通过第一性原理分子动力学计算,得出Cr在Li位掺杂将阻塞Li离子的一维输运通道的结论.然后,应用蒙特卡罗模拟方法,模拟了Cr掺杂后的材料的容量的相对值.发现,掺杂量越大,对材料的容量影响也越大.同时,也模拟了不同晶粒大小对材料容量的影响,发现晶粒越小,掺杂对其容量的影响就更小.
用溶胶—凝胶法制备LaSrCuO(x=0.15,0.2,0.3,0.4)系列样品,在900℃焙烧12h,可以形成单相正交钙钛矿结构.对LaSrCuO(x=0.15,0.2,0.3,0.4)系列样品的电学性能研究表明,LaSrCuO电导率最高,与LaSrCuO相比,LaSrCuO具有更好的电化学性能,作为以SDC为电解质的燃料电池阴极在中温区,可获得较大的电池输出功率.
为了优化质子交换膜燃料电池膜电极的成型工艺,本文考察了制备用材料和方法对膜电极电性能的影响.研究结果表明,采用涂刷法制备膜电极的扩散层,催化层中Pt担量控制在0.8mg/cm,采用Nafion做为催化层粘结剂,并且Nafion用量占催化层质量的35﹪,以Nafion112膜作为质子交换膜,在压片温度为130℃、压片压力为8MPa、压片时间为90s的条件下制备的膜电极,组装成电池后,电池的电性能较好
本文研究了LaSrCrMnO管在不同氧分压差驱动下的氧渗透流量.在920℃,当管外侧暴露在空气中,而内侧以用Ar(35ml min)稀释的H(15ml min)吹扫时,氧渗透量达到5.4×10molcms.讨论了氧渗透过程与氧化反应偶合的机制,并探讨了氧渗透在其它方面的应用.
本文研究了不同组成的PrSrMnO-SSZ复合阴极在中温下(800-850℃)的极化过电位、极化电阻等性能.实验发现,PrSrMnO-SSZ阴极在SSZ含量为30wt﹪下性能最好,850℃、电流密度300mA/cm时其过电位仅为55mV,极化电阻为0.55Ω.
质子导电性陶瓷因其具有特殊的质子导电功能,可用作燃料电池,氢传感器,水蒸气传感器,氢泵,电解水蒸汽制氢,有机化合物的氢化和脱氢,常压中温等温和条件下合成氨等能源变换及多种电化学装置的固体电解质,具有十分重要的应用价值和广阔的应用前景.本文综述了质子导电性陶瓷的电化学性质、传导机制、可能应用及其最新研究进展.
掺入20wt﹪Ag的SmSrCoO(SSC)复合材料具有良好的电化学性能,可用于中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC),本文研究了制备工艺对电极性能的影响.借助热分析(TG-DTA)确定了硝酸银的分解温度.SEM结果显示更高的烧结温度将导致银颗粒的聚集和长大.在CeSmO电解质表面喷涂制备了SSC+20wt﹪Ag电极,研究了烧结时间和烧结温度对电极电化学性能的影响,最终确定最佳烧结温度是920℃
将Mn(CHOO)4HO和MnO溶于LiOH·HO水溶液中170℃恒温,用水热合成方法成功地合成了单相正交结构的LiMnO粉末.X射线衍射表明所制备的LiMnO结晶性良好:磁性测量表明在低温存在着自旋玻璃态,在100 Oe测量磁场下,有一较低的自旋冻结温度T约26K和较高的转变温度T约130K,测量磁场为1000 Oe时,T约120K;Ramam散射图反映了MnO八面体与Mn—O键相关的峰位由于J
直接碳氢化合物固体氧化物燃料电池(D-H SOFC),是将碳氢化合物燃料直接或略加湿后使用的固体氧化物燃料电池(SOFC),是SOFC研究的新热点.D-C SOFC存在的主要问题是容易在阳极形成积碳.通过采用对积碳反应有抑制作用的阳极,在一定的工作条件下,能够达到消除积碳的目的.目前,受到普遍关注和研究的D-C SOFC阳极材料有三类:镍基、铜基和陶瓷基材料.本文分别对这些材料的研究进展作了简要介