Synthesis of Na_2MnPO_4 F/C with Different Carbon Sources and Their Performances as Cathode for Lithium Ion Battery

采用湿法球磨和原位热解碳包覆相结合的方法,分别以硬脂酸、柠檬酸、聚乙二醇-6000(PEg-6000)、β-环糊精为碳源,制备了不同结构的nA_2MnPO_4f/C复合材料,并研究了它们作为锂离子电池正极材料的电化学行为.通过X射线衍射(Xrd)、扫描电镜(SEM)、bET比表面积测试、恒流充放电等表征手段,比较和分析了产物的结构、形貌及电化学性能.研究结果表明,由不同碳源制备的材料在形貌和颗粒尺寸上有明显差异,进而对它们的电化学性能造成很大影响.影响电化学性能的关键因素在于材料一次颗粒的大小.其中,以柠檬酸为碳源制备的样品呈现出典型的微纳结构和最小的一次颗粒(10-40 nM).并给出最佳的电化学性能:在1.5-4.8 V电压范围内,以5MA·g~(-1)充放电电流获得的首次放电比容量约为80MAH·g~(-1),且循环稳定性良好.Na_2MnPO_4 F/C composites were synthesized by wet ball milling and in situ pyrolytic carbon coating.Stearic acid,citric acid,poly(ethylene glycol) 6000,and β-cyclodextrin were used as carbon sources in the synthesis process.The structures,morphologies,and electrochemical performances of the as-synthesized Na_2MnPO_4 F/C composites were further investigated by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),Brunauer-Emmett-Teller surface area analysis,and galvanostatic chargedischarge tests.Distinct differences were observed in the morphologies and sizes of the Na_2MnPO_4 F/C particles obtained from different carbon sources,and this significantly affected their electrochemical performances.It was found that the primary particle size of the Na_2MnPO_4 F/C material is a key factor in the electrochemical performance.The sample synthesized using citric acid as the carbon source had a micro-nano structure,with the smallest primary particle size of 10-40 nm,and displayed the best electrochemical properties.It delivered an initial discharge capacity of 80 mAh·g~(-1) under a current density of 5mA·~(-1) in the voltage range of 1.5-4.8V,and displayed good cycling performance.国家自然科学基金(50574063;21021002;21003102); 四川大学青年科学家基金(2011SCU11081); 高等教育博士点科研基金(20120181120103)资助~

Synthesis of Nanostructured LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn-(1/3)O-2 by AmmoniaEvaporation-Induced Synthesis and Its Electrochemical Properties as a Cathode Material for a High-Power Li-Ion Battery

采用氨蒸发诱导法成功制备出纳米结构lInI1/3CO1/3Mn1/3O2正极材料,借助X射线衍射(Xrd)分析、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨率透射电镜(HrTEM)、能量分散谱(EdS)和比表面测试等表征手段及恒电流充放电测试研究了其晶体结构、微观形貌和电化学性能.研究表明该方法制备出的材料具有良好的α-nAfEO2层状结构,阳离子混排程度低.纳米片交错堆积而成核桃仁状形貌,片与片之间形成许多纳米孔,而且纳米片的侧面属于{010}活性面,能够提供较多的锂离子的脱嵌通道.在室温下及3.0-4.6 V充放电范围内,该材料在电流密度为0.5C、1C、3C、5C和10C时放电比容量分别为172.90、153.95、147.09、142.16和131.23MAH？g-1.说明其具有优异的电化学性能,非常有潜力用于动力汽车等高功率密度锂离子电池中.We report on an ammonia-evaporation-induced synthetic method for nanostructured LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode material.Powder X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), high- resolution transmission electron microscopy(HRTEM), energy- dispersive X- ray spectroscopy(EDS), Brunauer-Emmett-Teller nitrogen sorption, and galvanostatic charge-discharge tests were applied to analyze the crystal structure, micromorphology, and electrochemical properties of nanostructured LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2.The results show that it has a well-ordered layered α-NaFeO2 with little cation mixing.A walnutkernel- like morphology is formed by nanosheets, leading to a nanoporous material.The lateral plane of nanosheets are {010}-faceted, which could provide multiple channels for Li+-ion migration.The electrochemical properties of the lithium cells used this material as cathode are excellent: the specific discharge capacity at 0.5C,1C, 3C, 5C and 10 C is, respectively, up to 172.90, 153.95, 147.09, 142.16, and 131.23 mAh?g-1between 3.0and 4.6 V at room temperature.These excellent features will make the nanostructured LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 become a positive electrode material of potential interest for useful applications, such as in electric vehicles and hybrid electric vehicles.四川大学青年基金(2011SCU11081); 教育部高校博士学科点科研基金(20120181120103)资助项目~

宁夏固原县黄土丘陵干旱区飞播沙打旺试验

宁夏固原县黄土丘陵干旱区飞播沙打旺试验是从1981年开始的。试验区布设在该县北部双井、七营、黑城乡的丘陵山区，播区年平均降水量为350毫米。四年试验面积累计共11，500亩，其中退耕地、撂荒地、翻耕地2，000亩。试验表明：退耕地、撂荒地、翻耕地播后2至3年可形成郁闭的高草地，每亩成苗面积为90—100%，可产鲜草400—l000斤，效果显著。荒山播后，2至3年，成苗面积仅2—38%效果较差。试验结果证明，在350毫米降水区飞播沙打旺是可行的。播区宜选择退耕地和撂荒地、荒山飞播区需进行破土处理，播期一般宜选择在6月下旬至7月上旬，特殊情况可按当地天气预报适当修正，播量以每亩0.4—0.6斤为宜。鉴定意见认为，该试验研究设计合理，方法得当，比较深入地探索了黄土丘陵干旱区在年降水量350毫米左右条件下，适宜飞播沙打旺的能力和飞播技术，掌握了沙打旺在该区适宜飞播的生态条件，提出了提高飞播沙打旺播种质量、成苗率及生长量的关键措施，开辟了飞播沙打旺的新的生态区。这对于我国西北黄土高原干旱区控制水土流失，改善生态环境，加速牧业基地建设，扭转“三料”俱缺的局面，有其重要的指导意义和实用价值，可大面积推广应用

固原县黄土丘陵半干旱区灌木“三料”林基地建立和提高生产力技术的研究

在固原县河川乡上黄村建成“三料”灌木休基地，面积9253亩，完成合同确定规模6000亩的154.2％。基地内主要栽种的树种有柠条，刺槐、沙棘、二色胡枝子、山桃、毛条等。在宁南土丘陵区三种不同气候和植被类型区的花麻咀(代表温和区，植被为草原化森林草原)、程儿山(温凉区、代表灌丛草原类型)和白岔(温暖区，植被属草原化森林草原)等地，开展优良灌林种的引种和选择试验，共引进和栽植乡土灌木种12个。通过选择适宜整地方式(隔带反坡带子田)，因地制宜配置树种，适当增加造林密度、实行草灌带状混交，适时进行平茬复壮等主要技术环节和措施，筛选出刺槐、沙棘、二色胡枝子、柠条、山桃等优良“三料”灌木种

激光离子源的首次在线实验结果

介绍了在线同位素分离器使用激光离子源的重要性、激光离子源原理和相关激光技术 ,以及热毛细管激光离子源和靶室的结构 .在首次在线实验中使用 50MeV u1 8O + natTa→1 67Yb(T1 2 =1 7.5m)反应道 ,实现了加速器、分离器和激光系统的联合运行 .通过测量分离后产物的γ谱 ,确定了分离后的 1 67Yb的产额 ,并与从产生截面、束流强度、收集时间和靶厚度计算得到的产生率相比 ,得到总分离效率约为 0 .2 % .通过有激光与无激光条件下测量的γ谱中 1 67Yb与 1 67Lu相应峰下面积比值K得到元素选择性η为 3 .2 .发现了新的 1 67Yb的长寿命高自旋的同质异能态 ,分析了提高效率的途径

黄土高原森林植被理水机理及其水文效应研究

该项研究得出的各项结论，正是黄土高原，甚至“三北”地区生态经济型防护林体系建设需要迫切解决的重大问题，如水土保持森林的建造和经营技术术，区域性防护林建设效益的评价，林分与水的关系等，因此，该项成果在黄土高原和“三北”地区有广阔的推广应用前景。该项成果还定量研究了油松和山杨林林冠对年降水再分配及其与林分密度的关系，得出了林冠截留使林内降雨功能增大的结论。该研究结果还表明，尽管采伐地上层林木而不清除迹地草灌，不大可能引起严重水土流失，但清除林内枯技落叶层可引起水土流失，毁林开荒可引起严重水土流失。观测结果表明，覆盖度为90%以上的森林小流域，其水文特征值很小，且间伐强度为50%时，对水文特征值无明显影响，这些结论为合理开发利用森林植被提供了理论依据