电化学特性

摘要： 由于圆柱形锂电池电芯的特殊结构,以往的三维平均体积模型很难模拟电池内部复杂的电化学系统。因此,针对18650圆柱形锂电池单体并考虑电化学反应与电池温度变化之间的影响建立了三维分层电化学-热耦合模型,并通过计算机仿真验证了模型的准确性。经过模型仿真分析了极化电压、不同放电倍率下电池内部电流密度、电池内部温度分布、焦耳热产热速率、反应热产热速率等特性。该研究为后续电池热管理技术开发以及电池温度一致性改善提供参考。

摘要： 钛基复合材料是一种典型的难加工材料,采用传统机械加工方法存在加工效率低和加工质量差等问题。利用电解加工技术,采用直径为10mm的管状阴极,对(TiB+TiC)/TC4复合材料进行电解钻孔加工试验研究。进行了(TiB+TiC)/TC4复合材料的电化学特性研究,测量了(TiB+TiC)/TC4复合材料在10%NaNO_(3)溶液中的极化曲线和电流效率。探究了加工电压、电解液压力对加工精度的影响。结果表明,当加工电压为30V,电解液压力为0.6MPa时,电解钻孔可以在1mm/min的进给速度下稳定加工。当加工的盲孔深径比为3.06时,孔的圆度误差为41.1μm,锥度为0.4°,具有较高的加工精度。

摘要： 为了探究固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极熔融锡对生物质热解特性及电化学参数的影响,选择松木屑为研究对象,测试了松木屑及其热解气液产物在熔融锡阳极固体氧化物燃料电池(Sn-SOFC)中的电化学性能。结果表明:熔融锡使得松木屑热解气中H_(2)的体积分数提升约130.1%,而含碳气体(CO、CO_(2)、CH_(4))体积分数下降了40.4%;相比于传统Ni/YSZ阳极,松木屑及其热解焦在锡阳极阻抗提高可达45%,导致在锡阳极初始电流密度降低到0.243 A/cm^(2);对于松木屑气液产物,由于其在熔融锡中溶解度较低,导致SnO_(2)在阳极积累,放电电流密度衰减速度可达1.922×10^(-5)A/(cm^(2)·s),经扫描电子显微镜(SEM)及能量色散X射线谱(EDS)检测发现,积碳悬浮于熔融锡上层,因此避免了对阳极层的破坏。

摘要： 同步脱氮除硫工艺以硝态氮作为电子受体,硫化物作为电子供体,通过以废治废,去除氮硫污染物。本文构建了双室型微生物燃料电池(microbialfuelcell,MFC),将同步脱氮除硫工艺与MFC相结合,在处理废水的同时生产电能。与化学对照组相比,该同步脱氮除硫MFC具有高基质去除性能和产电性能。当进水硝态氮和硫化物的浓度分别为95.54和540 mg·L^(-1),反应时间为20 h时,硝态氮和硫化物的去除率分别高达96.50%和99.64%;最大电流密度达457.20 mA·m^(-2),稳定电流密度为30.33 mA·m^(-2)。通过循环伏安法、极化曲线法和电化学阻抗分析,探究了同步脱氮除硫MFC的电化学特性。结果表明,在同步脱氮除硫MFC电极上,同步发生了脱氮除硫反应,该MFC最大功率密度为75.70 mW·m^(-3),内阻约为2474Ω,其对同步脱氮除硫MFC电化学性能具有制约作用。

摘要： 对比研究超细和常规粒度WC-10Co4Cr粉末喷涂制备涂层的性能,根据显微形貌、力学性能与电化学特性比较两种涂层的耐腐蚀性并分析机理。在304不锈钢基体上,利用空气助燃高速(High Velocity Air Fuel,HVAF)热喷涂技术制备WC-10Co-4Cr涂层。采用SEM和XRD分析了涂层的物相组成和显微形貌,采用维氏硬度仪和万能拉伸试验机分别测试了涂层的显微硬度与结合强度以表征力学性能,在质量分数为3.5%的NaCl溶液中对涂层进行电化学分析。结果表明:两种WC-10Co-4Cr粉末涂层均具有优异的耐腐蚀性能,超细粉末涂层自腐蚀电位(-0.199 V)高于常规粉末粒径涂层(-0.267 V);超细粉末粒径涂层腐蚀电流密度(1.996×10^(-7)A/cm^(2))小于常规粉末粒径涂层(3.123×10^(-6)A/cm^(2)),对基体能起到良好的保护作用。超细粉末与常规粉末WC-10Co-4Cr涂层电位腐蚀的机理主要是WC与粘结相的电偶腐蚀、Cl-对涂层表面钝化膜的破坏引起的孔蚀,腐蚀机理基本一致,主要差异在于,超细粉末涂层的致密度更高,组织更加均匀提高了涂层的耐腐蚀性。

摘要： 为促进安全、低成本锌离子电池在柔性储能装置中的应用,以纤维材料基锌离子电池为研究对象,首先明晰了充放电过程中锌负极氧化反应及过渡金属氧化物或氧正极还原反应机制;其次探索了碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管纱线、金属纤维以及其他无机纤维等纤维材料,在柔性锌电池正极、负极和电解质等领域的应用研究现状,分析并类比了不同制备工艺、微结构、改性方式等对纤维基柔性电池电化学特性的调控效果,明确了影响其性能优劣的主要参数;最后提出纤维材料的结构有序化设计对于提升电池电化学性能具有显著效果,强调了天然纤维基电极材料广阔的发展前景。研究对于加速智能服装的产业化应用,助力“碳达峰、碳中和”愿景的早日实现具有积极的推动意义。

摘要： 以pH值为2的硫酸和盐酸作为浸泡液,对酸环境下地聚合物性能进行研究。结果表明:赤泥-煤系偏高岭土(RM-CMK)地聚合物在不同酸环境下抗压强度变化规律基本一致,且电化学阻抗和电阻率皆与其抗压强度相关关系较良好。RM-CMK地聚合物耐硫酸性能低于耐盐酸性能,RM-CMK地聚合物电化学总阻抗模值与其抗压强度有较高相关性。在浸泡龄期为3 d时,抗压强度较小;浸泡龄期为14 d时,抗压强度增加;继续增加浸泡龄期,材料内部出现明显裂缝,但仍旧具备一定的抗压强度。

摘要： 通过增重法、光学显微镜、动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线等方法,在含不同Cl-浓度(0.01、0.10、1.00 mol/L)1 mol/L NaOH溶液中研究了工业纯钛TA2的腐蚀质量增加、腐蚀形貌及电化学特性,分析了 Cl-浓度对其腐蚀行为的影响.结果表明:TA2在含NaCl的强碱溶液中具有良好的耐腐蚀性能,随着Cl-浓度增大,自腐蚀电位下降,腐蚀电流密度和钝化电流密度增大,TA2耐腐蚀性能降低;Cl-对阴极析氢反应的影响不明显,而随着Cl-浓度增大,阴极吸氧腐蚀电流密度先增大后减小;TA2表面钝化膜呈n型半导体,对Cl-有较强的耐腐蚀能力.

摘要： 燃料电池在运行过程中会遇到大量输出功率波动工况,尤其是作为车用主电源时,因路况变化,电机工作电流有可能大幅度波动,导致电池工作温度变化和性能波动.构建燃料电池工作电流与热场分布相关性模型,深度研究两者间的关系很有必要.在Matlab/Simulink的仿真环境中,对燃料电池活性物质输入流场、电化学反应、生成物移除过程进行模拟仿真,依据气体通道内流速、压降与燃料物性参数构建模型,分析内部温度场与功率输出关联性.仿真结果表明温度场变化与工作电流呈现显著相关性.

摘要： 普通混凝土无法完全适用任何地区,当土层中的可溶性盐含量过高时会腐蚀普通混凝土内部结构.基于此,本文对氯氧镁钢筋混凝土进行试验,并对氯氧镁钢筋混凝土中裸露与涂层钢筋在不同环境中的电化学特性加以阐述,希望能为深入揭露氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋腐蚀的电化学特性提供有效建议.

摘要： 用一步水热法自组装制备了三维结构的多孔石墨烯基宏观体,以其作为超级电容器电极材料,研究了其在酸性、碱性及中性电解液中的电化学特性,考察了表面官能团在不同电解质中对多孔碳材料电化学性能的影响.结果显示:石墨烯基宏观体在酸性和碱性溶液中的电容值均高于其在中性溶液中对应的值,表明酸性或碱性电解质中富含的H+或OH-可与石墨烯片层上的含氧官能团发生氧化还原反应,贡献较高的赝电容.

摘要： 重金属铬是当前工业化过程中对环境影响很大污染源,具有致癌、致畸特性.生物修复技术为铬污染提供了一种无二次污染的手段。一些细菌能够将高毒性的六价铬还原为低毒的三价铬沉淀下来.异化铁还原菌Shewanella MR-1能够通过胞外电子传递还原重金属铬,MTRABC蛋白复合体被认为是在铬还原中起重要作用.通过体外实验研究了MTRABC蛋白复合体的铬还原能力及电化学特性.发现离体条件下,这个蛋白具有铬还原能力.

摘要： 采用褐煤基无灰煤为原料,通过KOH活化法制得无灰煤基活性炭,分别采用硝酸、三聚氰胺、氨水三种改性剂改性活性炭,考察改性剂对活性炭以及电化学性能的影响.研究表明,三聚氰胺改性后的活性炭比表面积大,但孔径范围窄,内阻较高,比电容小;而硝酸改性的活性炭具有适宜的孔径范围,较低的内阻,比电容高达270F/g,具有良好的电化学特性.

摘要： TiAl合金因其密度低、高强度和较强的耐腐蚀性等特殊性能,广泛地应用于航空、航天、海洋、能源等重要领域.本文通过Fe和Mo元素代替或部分代替比较贵重的Cr和Nb元素,采用真空非自耗电弧炉熔炼铸造了12种不同成分的低成本TiAl合金.采用OM、SEM和XRD等技术手段,观察和分析了所添加元素对显微组织、成分偏析和物相形成的影响.采用力学压缩试验,测试和分析了材料的力学性能变化特点.在3.5％NaCl水溶液模拟海水环境下,采用动电位极化曲线法测试了不同合金的极化曲线,分析了合金的自腐蚀电位、钝化区间、击破电位和维钝电流密度,并根据由电化学阻抗谱手段获得的伯德图谱(bode plots)和奈奎斯特图谱(Nyquist plots)研究了不同添加元素对合金耐腐蚀性能和腐蚀过程中电化学特性的影响.结果表明,添加Fe、Mo的TiAl合金的典型腐蚀机制为钝化金属的小孔腐蚀,在Fe和Mo含量适宜的情况下,既可获得具有良好的力学性能又耐海水腐蚀的TiAl合金,又能降低现有TiAl合金的材料成本.

摘要： 实验研究了用于AP1000等压水堆核岛的异材焊接件的组成材料52M,316L和A508在模拟一回路高温水环境中的电化学行为,主要考察了温度、水中杂质氯离子和硫酸根离子以及溶解氧对极化曲线的影响,为这类异材焊接件的研发应用提供了基础数据.文中给出了各种条件下的极化曲线和测得的特征数据,如自腐蚀电位处的腐蚀电流密度、钝化相关的致钝电流密度和致钝电位以及维钝电流密度.结果表明:温度从160°C升到290°C,52M和316L在阳极极化条件下的腐蚀倾向性增大,但A508的腐蚀倾向性变化不大.水中加入氯离子和硫酸根离子后,3种试样的腐蚀倾向性明显增大.水中溶解氧浓度增高会导致自腐蚀电位升高,阳极极化条件下的腐蚀倾向性增大.

摘要： 在0.01mol/L高氯酸锂的水/乙醇/乙酸溶液体系下,应用微分脉冲伏安法研究了润滑油的电化学特性.研究结果表明,润滑油的电化学分析数据具有很好的特征性,并利用Access2003和Visual C++建立了润滑油鉴别分析系统,实现了对润滑油电化学分析数据的管理、查询和未知润滑油的鉴别.

摘要： 碳氧钛的电化学溶解性能对碳氧钛熔盐电解提取金属钛工艺具有重要的意义.通过利用XRD、POM、EDS等手段对碳氧钛微观结构及形貌进行分析,结合熔盐电化学测试与电解测试的方法,对碳氧钛在熔盐中的电化学溶解特性进行了研究.结果表明碳氧钛在电解过程中产生残炭,其原因为碳氧钛微观结构上C、O元素分布不均匀,残炭产生后覆盖在阳极表面,阻碍了碳氧钛与电解质的接触,限制了阳极的溶解.

摘要： 碳氧钛的电化学溶解性能对碳氧钛熔盐电解提取金属钛工艺具有重要的意义.通过利用XRD、POM、EDS等手段对碳氧钛微观结构及形貌进行分析,结合熔盐电化学测试与电解测试的方法,对碳氧钛在熔盐中的电化学溶解特性进行了研究.结果表明碳氧钛在电解过程中产生残炭,其原因为碳氧钛微观结构上C、O元素分布不均匀,残炭产生后覆盖在阳极表面,阻碍了碳氧钛与电解质的接触,限制了阳极的溶解.

摘要： 碳氧钛的电化学溶解性能对碳氧钛熔盐电解提取金属钛工艺具有重要的意义.通过利用XRD、POM、EDS等手段对碳氧钛微观结构及形貌进行分析,结合熔盐电化学测试与电解测试的方法,对碳氧钛在熔盐中的电化学溶解特性进行了研究.结果表明碳氧钛在电解过程中产生残炭,其原因为碳氧钛微观结构上C、O元素分布不均匀,残炭产生后覆盖在阳极表面,阻碍了碳氧钛与电解质的接触,限制了阳极的溶解.

摘要： 碳氧钛的电化学溶解性能对碳氧钛熔盐电解提取金属钛工艺具有重要的意义.通过利用XRD、POM、EDS等手段对碳氧钛微观结构及形貌进行分析,结合熔盐电化学测试与电解测试的方法,对碳氧钛在熔盐中的电化学溶解特性进行了研究.结果表明碳氧钛在电解过程中产生残炭,其原因为碳氧钛微观结构上C、O元素分布不均匀,残炭产生后覆盖在阳极表面,阻碍了碳氧钛与电解质的接触,限制了阳极的溶解.

摘要： 本发明的目的在于提供由于在电极层形成时不制作浆料因此电极的生产性优异、由于作为分散剂不需要水溶性高分子成分因此能够实现低电阻化，且得到的电极的厚度精度及柔软性优异的电化学元件电极用粘合剂、使用了其的电极用复合体、电极、电化学元件以及电化学元件的制造方法。本发明涉及的电化学元件电极用粘合剂由玻璃化转变温度为35～80°C、初级粒子的体积基准D50平均粒径为80～1000nm的聚合物形成，其120°C的挥发成分少于1重量％，且该粘合剂为粉末状复合化粒子。

摘要： 本发明的目的在于提供一种内阻低、能够进行快速充电的电化学元件用集电体的制造方法。本发明中的电化学元件用集电体的制造方法，具有在金属箔上涂布涂布液后，除去所述有机溶剂，在所述金属箔上形成被覆层的工序，所述涂布液含有：选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、糊精、普鲁兰多糖、葡聚糖、瓜尔胶、和羟丙基瓜尔胶中的至少一种、2价以上的有机酸或其衍生物、碳粒子、和有机溶剂。

摘要： 本发明提供一种电化学元件用粘结剂组合物，其能够使导电性碳材料稳定地分散、并且能够使电化学元件发挥优异的输出特性和高电压循环特性。本发明的电化学元件用粘结剂组合物包含聚合物和第13族元素，上述聚合物包含含腈基单体单元和亚烷基结构单元，本发明的电化学元件用粘结剂组合物满足关系式：0.1≤M/I≤150[式中，I为聚合物的碘值[g/100g]、M为第13族元素的浓度[ppm]]。

摘要： 本发明提供一种能够使电化学元件发挥优异的倍率特性和高温保存特性的、涉及电化学元件的新技术。本发明在制造电化学元件时，使用包含聚合物A的电化学元件用分散剂组合物。聚合物A含有含腈基单体单元，聚合物A在溶于N‑甲基‑2‑吡咯烷酮、在温度25°C测定的固有粘度为0.15dL/g以上且小于1.20dL/g。

摘要： 本发明提供一种电化学元件用分散剂组合物，其包含聚合物，上述聚合物含有含腈基单体单元和亚烷基结构单元。在对该组合物中包含的聚合物进行动态光散射测定的情况下，该聚合物检测出的体积平均粒径D50的值(A)为50nm以上且800nm以下、并且在5μm以上且30μm以下的粒径范围检测出至少一个峰。

摘要： 本发明提供一种可确保电化学元件的高度安全性的电化学元件用添加剂。该电化学元件用添加剂可用于电化学元件中，体积膨胀倍率成为2倍以上的温度超过150°C且小于400°C，并且，(A)属于元素周期表第2族的各元素的含量小于100质量ppm，(B)属于元素周期表第17族的各元素的含量小于100质量ppm，(C)Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu及Zn各元素的含量小于5质量ppm。

摘要： 本发明的目的在于提供由于在电极层形成时不制作浆料因此电极的生产性优异、由于作为分散剂不需要水溶性高分子成分因此能够实现低电阻化，且得到的电极的厚度精度及柔软性优异的电化学元件电极用粘合剂、使用了其的电极用复合体、电极、电化学元件以及电化学元件的制造方法。本发明涉及的电化学元件电极用粘合剂由玻璃化转变温度为35～80°C、初级粒子的体积基准D50平均粒径为80～1000nm的聚合物形成，其120°C的挥发成分少于1重量％，且该粘合剂为粉末状复合化粒子。

摘要： 本发明的目的在于提供一种内阻低、能够进行快速充电的电化学元件用集电体的制造方法。本发明中的电化学元件用集电体的制造方法，具有在金属箔上涂布涂布液后，除去所述有机溶剂，在所述金属箔上形成被覆层的工序，所述涂布液含有：选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、糊精、普鲁兰多糖、葡聚糖、瓜尔胶、和羟丙基瓜尔胶中的至少一种、2价以上的有机酸或其衍生物、碳粒子、和有机溶剂。

摘要： 本发明的目的在于提供一种电化学元件的新技术，该技术能够在确保电化学元件高度的安全性的同时使电化学元件发挥优异的高温保存特性。本发明的电化学元件用复合颗粒具有核颗粒和覆盖上述核颗粒的外表面的至少一部分的壳部，上述核颗粒包含三聚氰胺化合物，上述壳部包含无机系材料。

摘要： 本发明的目的在于提供一种电化学装置用构件的制造方法等，该制造方法在制造电化学装置时不易产生因溶剂减少、吸湿等造成的电化学装置组成的不可逆的变化的问题。本发明的电化学装置用构件的制造方法包括对具有增塑性和自支撑性的成型材料组合物实施本说明书所记载的至少一种赋形操作，上述成型材料组合物包含：至少一种填充剂(F)；作为水、离子液体、或它们的混合物的增塑剂(P‑S)；以及聚合物(P1)，实质上不包含有机溶剂。