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Evolution of the volume expansion of SiO/C composite electrodes in lithium-ion batteries during aging cycles 认领 引用
1
作者 Haosong Yang Kai Sun +2 位作者 Xueyan Li Peng Tan Lili Gong 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2025年第2期27-33,26,I0001,共7页
As a negative electrode material for lithium-ion batteries,silicon monoxide(SiO)suffers from dramatic volume changes during cycling,causing excessive stress within the electrode and resulting in electrode deformation ... As a negative electrode material for lithium-ion batteries,silicon monoxide(SiO)suffers from dramatic volume changes during cycling,causing excessive stress within the electrode and resulting in electrode deformation and fragmentation.This ultimately leads to a decrease in cell capacity.The trends of volume expansion and capacity change of the SiO/graphite(SiO/C)composite electrode during cycling were investigated via in situ expansion monitoring.First,a series of expansion test schemes were designed,and the linear relationship between negative electrode expansion and cell capacity degradation was quantitatively analyzed.Then,the effects of different initial pressures on the long-term cycling performance of the cell were evaluated.Finally,the mechanism of their effects was analyzed by scanning electron microscope.The results show that after 50 cycles,the cell capacity decreases from 2.556 mAh to 1.689 mAh,with a capacity retention ratio(CRR)of only 66.08%.A linear relationship between the capacity retention ratio and thickness expansion was found.Electrochemical measurements and scanning electron microscope images demonstrate that intense stress inhibits the lithiation of the negative electrode and that the electrode is more susceptible to irreversible damage during cycling.Overall,these results reveal the relationship between the cycling performance of SiO and the internal pressure of the electrode from a macroscopic point of view,which provides some reference for the application of SiO/C composite electrodes in lithium-ion batteries. 展开更多
关键词 lithium-ion batteries in situ expansion measurement initial stress cycle life SiO/C composite electrode
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The influence of ablation products on the ablation resistance of C/C-SiC composites and the growth mechanism of SiO_2 nanowires 认领 引用 被引量：2
2
作者 李县辉 燕青芝 +3 位作者 米应映 韩永军 温馨 葛昌纯 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第2期7-11,共5页
Ablation under oxyacetylene torch with heat flux of 4186.8（10%kW/m2 for 20 s was performed to evaluate the ablation resistance of C/C-SiC composites fabricated by chemical vapor infiltration（CVI） combined with liqu... Ablation under oxyacetylene torch with heat flux of 4186.8（10%kW/m2 for 20 s was performed to evaluate the ablation resistance of C/C-SiC composites fabricated by chemical vapor infiltration（CVI） combined with liquid silicon infiltration（LSI） process.The results indicated that C/C-SiC composites present a better ablation resistance than C/C composites without doped SiC.The doped SiC and the ablation products SiO2 derived from it play key roles in ablation process.Bulk quantities of SiO2 nanowires with diameter of 80 nm-150 nm and length of tens microns were observed on the surface of specimens after ablation.The growth mechanism of the SiO_2 nanowires was interpreted with a developed vapor-liquid-solid（VLS） driven by the temperature gradient. 展开更多
关键词 C/C-SiC composites ablation products SiO2 nanowires growth mechanism
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聚多巴胺/石墨烯复合物电化学传感器同时检测VC和VB2 认领 引用
3
作者 尚永辉 薛景文 任海梅 《化学工程师》 CAS 2026年第7期23-28,共6页
实验制备了聚多巴胺/石墨烯复合物修饰玻碳电极(PDA-GO/GCE),实验发现VC、VB2在修饰电极上的电化学响应信号分别是裸电极的2倍和6倍,表明修饰电极对VC、VB2具有良好的催化效果。此外,在修饰电极上VC和VB2的差分脉冲峰电位相差6... 实验制备了聚多巴胺/石墨烯复合物修饰玻碳电极(PDA-GO/GCE),实验发现VC、VB2在修饰电极上的电化学响应信号分别是裸电极的2倍和6倍,表明修饰电极对VC、VB2具有良好的催化效果。此外,在修饰电极上VC和VB2的差分脉冲峰电位相差600mV以上,可实现VC和VB2的同时测定,基于此,建立了聚多巴胺/石墨烯复合物电化学传感器同时检测VC和VB2的新方法。结果表明,在pH值为1.81的伯瑞坦-罗比森(BR)缓冲溶液中,VC在0.002~30.00μmol·L-1浓度范围内与峰电流Ip呈良好线性关系,Ip(μA)=0.534C(μmol·L-1)+2.56(R=0.9986),检出限(S/N=3)为0.0006μmol·L-1;VB2在0.005~100.0μmol·L-1浓度范围内与峰电流Ip呈良好线性关系,Ip(μA)=0.179C(μmol·L-1)+2.45(R=0.9961),检出限(S/N=3)为0.0015μmol·L-1,方法检出限低,线性范围宽,线性良好,VC、VB2二者之间不存在干扰。 展开更多
关键词 聚多巴胺/石墨烯复合物修饰玻碳电极 维生素C 维生素B2 同时测定
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C-Cu2O复合电极用于电化学还原CO2制甲醇 认领 引用 被引量：7
4
作者 代灵英 苏永庆 +2 位作者 古铭岚 王晗雪 张咪 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1946-1949,共4页
以Cu片制备了C-Cu2O复合电极,通过SEM表征,C-Cu2O复合电极具有微观网状结构,极大地提高了微观表面积。在含KOH的碱性乙醇溶液中,以C-Cu2O复合电极为阴极,CO2能被电化学还原为CH3OH,通过正交设计实验,优选出了CH3OH产... 以Cu片制备了C-Cu2O复合电极,通过SEM表征,C-Cu2O复合电极具有微观网状结构,极大地提高了微观表面积。在含KOH的碱性乙醇溶液中,以C-Cu2O复合电极为阴极,CO2能被电化学还原为CH3OH,通过正交设计实验,优选出了CH3OH产率最佳的工艺条件,即电解质组成为90%C2H5OH(体积分数)和2g/LKOH,在CO2流速10 min/mL,阴极电解电压-1.0 V(vs.SCE)时,产物CH3OH的法拉第效率为82%。 展开更多
关键词 C-Cu20复合电极 CO2 阴极还原 CH3OH
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Ni(OH)_2/C复合电极材料的合成及超电容性能研究 认领 引用 被引量：1
5
作者 吴春燕 蔡敏 《化工技术与开发》 CAS 2018年第11期1-3,共3页
采用溶剂热法合成Ni(OH)_2/C复合电极材料,研究C对复合电极材料电化学性能的影响。测试结果表明,产物为片状不规则外观,且Ni(OH)_2未发生晶型结构改变,Ni(OH)_2/C复合电极材料表现出较好的电化学性能,首次放电比容量达到185.0 F·g^... 采用溶剂热法合成Ni(OH)_2/C复合电极材料,研究C对复合电极材料电化学性能的影响。测试结果表明,产物为片状不规则外观,且Ni(OH)_2未发生晶型结构改变,Ni(OH)_2/C复合电极材料表现出较好的电化学性能,首次放电比容量达到185.0 F·g-1。当测试电流密度为0.5A·g-1时,充放电循环200次后的比容量保持率为92.5%,说明复合材料具有较好的循环稳定性。 展开更多
关键词 Ni(OH)2/C 复合电极材料 超电容性能
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锂离子电池Al2O3-SiO/C负极材料的制备和电化学性能 认领 引用 被引量：1
6
作者 李亚飞 贺劲鑫 +3 位作者 郑媛媛 靳承铀 缪永华 薛驰 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2017年第S1期21-25,共5页
本文首先以SiO、沥青为原料,制备了SiO/C复合材料.然后以SiO/C复合材料,硝酸铝,氨水,尿素为原料,利用水浴加热和高温热处理的方法,制备出了Al2O3-SiO/C复合材料.采用激光粒度分析、比表面积测试仪、XRD、SEM对样品进行了物相结构... 本文首先以SiO、沥青为原料,制备了SiO/C复合材料.然后以SiO/C复合材料,硝酸铝,氨水,尿素为原料,利用水浴加热和高温热处理的方法,制备出了Al2O3-SiO/C复合材料.采用激光粒度分析、比表面积测试仪、XRD、SEM对样品进行了物相结构分析和微观形貌的表征测试.电化学测试表明:加入尿素的Al2O3-SiO/C复合材料具有最佳电化学性能,首次效率高达74.81%,充电比容量为1436.4mA·h/g,表现了优异的电化学性能. 展开更多
关键词 Al2O3-SiO/C复合材料 锂离子电池 负极材料
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Ti/Sn-SbOx/掺石墨粉-F-β-PbO2电极的制备及其电化学性能研究 认领 引用
7
作者 张大新 单汝恒 +3 位作者 袁壮 陈步明 黄惠 郭忠诚 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2025年第5期92-104,共13页
在电沉积过程中,由于电沉积液中存在氯离子、硫酸根离子等,传统铅合金阳极易被腐蚀,导致极板变薄、穿孔,寿命大幅缩短。有文献表明,钛基阳极材料具有较大的强度和强耐腐蚀性,且在电极中掺杂石墨可以增强电极的致密、坚硬的特性,进而提... 在电沉积过程中,由于电沉积液中存在氯离子、硫酸根离子等,传统铅合金阳极易被腐蚀,导致极板变薄、穿孔,寿命大幅缩短。有文献表明,钛基阳极材料具有较大的强度和强耐腐蚀性,且在电极中掺杂石墨可以增强电极的致密、坚硬的特性,进而提高其耐腐蚀性、导电性。本研究提出以钛为基体,锡锑金属氧化物作为中间层,二氧化铅作为最外层的活性层,制备一种新型电极材料,并考察二氧化铅层掺杂石墨粉和氟对阳极电化学性能的影响。结果表明,掺杂C元素使得PbO2层更加致密,当C=2 g/L时,电积铜实验中槽电压达到最小值2.137 V,并且其耐蚀性表现最好,样品失效时间达到了305 min;掺杂F元素后,电极晶粒尺寸变化不大,当F离子添加量为0.1 g/L时,电积铜试验中槽电压达到最小值2.016 V,同时失效时间最长;共掺C、F要比单掺C和单掺F电沉积出来的阳极样品效果要更好,失效时间达到了337 min;本研究制备的新型电极材料比传统Pb-Ca-Sn阳极的槽电压低10.3%,并且在使用过程中不需要对铅泥进行清理,本研究结果可以为金属电积过程中实现阳极的高电流效率、良好耐腐蚀性、长寿命目标提供参考。 展开更多
关键词 电沉积 复合电极 钛基电极 PbO2 C掺杂 F掺杂 耐腐蚀性 阳极寿命
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大倍率二氧化硅/碳复合材料的制备及电化学性能表征 认领 引用
8
作者 王艳珍 陈明鸣 王成扬 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期357-361,共5页
为了满足新能源储能及电动汽车对锂离子电池持续快速充电、慢速放电性能的要求,以正硅酸乙酯为二氧化硅前驱体,在两亲性炭材料(ACM)与聚乙二醇400(PEG400)形成的氢键限域体系中制备了大倍率二氧化硅/碳复合锂电负极材料(SiO_2-130/C)。... 为了满足新能源储能及电动汽车对锂离子电池持续快速充电、慢速放电性能的要求,以正硅酸乙酯为二氧化硅前驱体,在两亲性炭材料(ACM)与聚乙二醇400(PEG400)形成的氢键限域体系中制备了大倍率二氧化硅/碳复合锂电负极材料(SiO_2-130/C)。材料表征结果表明,二氧化硅的粒径由500nm(未限域)降低到130nm(限域),同时,富碳的ACM在二氧化硅纳米颗粒表面构建了导电性良好的碳框架。在0.1A·g-1和1A·g-1的电流密度下,SiO_2-130/C的可逆比容量分别为527mAh·g-1和347mAh·g-1,且在1A·g-1的电流密度下连续400个充放电循环后,仍具有483 mAh·g-1的可逆比容量,表现出优异的倍率性能及稳定的电化学性能。 展开更多
关键词 两亲性炭材料 二氧化硅/碳复合材料 倍率性能
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