国家重点基础研究发展计划(2012CB722806)
- 作品数：10 被引量：41H指数：4
- 相关作者：寇生中王大辉郭铁明唐中杰付迎更多>>
- 相关机构：兰州理工大学中国科学院兰州金川科技园有限公司更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金甘肃省有色金属新材料重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺理学化学工程更多>>
- LiCoO_2在SO_3气氛中焙烧过程的反应机理被引量：1
- 2017年
- 提出一种新的从废锂离子电池中获得LiCoO_2原材料并将其置于含有SO_3气氛的密闭坩埚中进行化学反应。采用模式配合法找出了反应过程的控速环节,用XRD分析了反应产物的物相组成并详细讨论了LiCoO_2在SO_3气氛中焙烧过程的反应机理。结果表明,反应温度是影响LiCoO2转化率的重要因素。LiCoO_2-SO_3反应的控制环节是内扩散型,表观活化能为51.04kJ/mol。产物物相有Li2SO4、Co_3O_4、Li_2Co(SO_4)_2,产物中未发现CoSO_4。反应过程中锂的转变过程为Li_2O→Li_2SO_4→Li_2Co(SO_4)_2,钴的转变过程为CoO_2→Co_3O_4→Li_2Co(SO_4)_2,且Co_3O_4向钴的硫酸盐的转变过程是整个化学反应的限制步骤。
- 王大辉梁鸿雁陈怀敬杨玉娇孙建勇王宏伟
- 关键词：废锂离子电池LICOO2气固反应反应机理
- K4169合金在模拟烟气环境中的热腐蚀行为被引量：1
- 2016年
- 采用XRD、SEM、EDS以及EPMA等分析方法,研究铸态K4169合金及固溶-时效处理后K4169合金在650℃下模拟烟气(75%Na_2SO_4+25%NaCl)环境中的热腐蚀行为.结果表明:2种状态的K4169合金腐蚀动力学曲线均遵从抛物线规律;2种试样的腐蚀产物均分为2层,其内腐蚀层的腐蚀产物为Ni_3S_2;铸态合金的外腐蚀层产物分3部分:最外侧为Ni_3S_2薄层;中间以Fe_3O_4,NiO,NiFe_2O_4等氧化产物为主;内侧以Cr-O为主,有少量的铌、铝、钛的氧化物;固溶-时效态合金外腐蚀层的腐蚀产物为外侧以Fe_3O_4、NiO、NiFe_2O_4为主和内侧以Cr-O为主的2部分构成.2种状态合金的热腐蚀规律均遵循碱性机制.固溶-时效态试样的腐蚀层厚度低于铸态试样,固溶-时效处理能显著提高K4169合金的抗热腐蚀能力.
- 郭铁明唐中杰寇生中付迎
- 关键词：热腐蚀
- LiCoO_2在酸性焙烧环境中元素的赋存形式演变及分布规律研究
- 2015年
- 研究发现钴酸锂(LiCoO2)与NaHSO4·H2O混合经硫酸化焙烧后转变为Li、Co和钠硫酸盐的混合物,然而该物质在酸性焙烧过程中Li和Co元素迁移的化学运动形式仍不为所知。采用TGDSC-MS、XRD、SEM和EDS对LiCoO2在酸性焙烧过程中的温度-质量变化、元素赋存形式的演变和元素的分布特征进行了研究。TG-DSC-MS分析结果表明,LiCoO2与NaHSO4·H2O出现3个明显的失重台阶,相对应DSC曲线出现3个吸热峰,先失去结晶水,再失去吸附水,最后释放出SO3气体,相对应的MS曲线上出现了H2O+(m/z18)和SO2+(m/z64);XRD分析结果表明,随着温度的升高,LiCoO2与NaHSO4·H2O的混合物料逐渐转变为LiNa(SO4)、CoSO4、NaCo(SO4)2和Na6Co(SO4)4;SEM分析结果表明,随着焙烧温度的升高,焙烧产物颗粒的尺寸逐渐减小,由块状物转化为鱼鳞状;EDS分析结果表明,Na、Co、S和O元素呈弥散状态均匀分布在焙烧产物中。
- 王大辉刘沛静姜丽丽李辉辉王耀军寇生中
- 关键词：LICOO2赋存形式
- 三维石墨烯/泡沫镍基底上制备Ni掺杂Co(OH)_2复合材料及其超电容性能被引量：4
- 2015年
- 以化学气相沉积法制备的三维网状石墨烯/泡沫镍(3DGE/NF)为基底,电化学沉积Ni掺杂Co(OH)2纳米片得到三维镍钴双氢氧化物/石墨烯/泡沫镍(3D NixCo1-x(OH)2/GE/NF)复合电极材料,研究Ni掺杂量对材料的形貌及电化学性能的影响.结果表明:在Co(OH)2中掺杂适量的Ni可以改善材料的表面形貌;高质量、高导电性石墨烯的存在促进电极与电解液的电荷传输,加上镍钴的协同作用,能有效提高材料的比容量和循环倍率性能.当Ni掺杂量为34%时,3D Ni0.34Co0.66(OH)2/GE/NF复合电极材料具有最佳的电化学性能,当电流密度为3 A/g时,其在1mol/L的KOH电解液中比容量达到1 714F/g,当电流密度升高到30A/g时比容量仍保持有73%达到1 254F/g,显示出较好的倍率性,且在10A/g的大电流密度下经过500次循环后,比容量保持率为83%.
- 郭铁明王力群李小成寇生中
- 关键词：超级电容器
- 酸化焙烧法回收锂电池正极材料过程中元素的迁移规律及赋存状态研究被引量：2
- 2014年
- 为研究锂离子电池正极材料钴酸锂经酸化焙烧后有价元素Co、Li的迁移规律和赋存状态,将K2S2O7与LiCoO2以摩尔比1∶1.5的比例研磨混合均匀,在马弗炉中不同温度下恒温焙烧0.5h,采用XRD、TG-DSC-MS、SEM和EDS对焙烧产物中Co、Li元素的赋存状态进行了分析。结果表明,当焙烧温度〈200℃时,仅发生吸附水的物理脱附,产物形貌及相组成无明显变化;随着焙烧温度的升高,产物形貌开始出现团聚现象,相组成逐渐变为KLiSO4、K2Co2（SO4）3和K2SO4,且在400-500℃时检测到SO2和O2气体。
- 王大辉李辉辉姜丽丽刘沛静寇生中
- 关键词：钴酸锂赋存形式
- 稀土Y,Ce对K418镍基高温合金微观组织的影响被引量：4
- 2016年
- 采用高真空电弧熔炼炉熔炼,制备了K418镍基高温合金。借助SEM对合金的组织进行观察,用EDS对合金中的相成分进行分析,研究了稀土元素Y,Ce对合金中气孔缺陷、γ′相以及(γ+γ′)共晶相等的影响。结果表明:添加稀土元素明显减少了合金中的气孔缺陷,提高了合金的致密度,细化了合金枝晶组织。组织中碳化物的形态由大块状变为链状和小块状,γ′相尺寸变小且颗粒数目增多。Y元素的加入能使合金中的(γ+γ′)共晶相数目增加。但同时加入Y,Ce两种稀土元素后共晶相数目的增加更为显著。
- 金玉花韩萍花李常锋寇生中
- 关键词：K418合金共晶相
- 镍基高温合金K4169的高温相变研究被引量：6
- 2016年
- 利用共聚焦激光扫描显微镜原位观察了镍基高温合金K4169的相变过程.结果表明:850℃保温120s后,γ′相发生溶解,γ″相在晶体内部析出,Laves相开始往基体中溶解;加热到950℃保温120s时,γ″相继续析出,Laves相已经大部分溶解到基体中,晶界显露;1 150℃保温200s后,γ″相开始溶解,Laves相已经完全溶解,晶界更加明显;1 286℃时,晶界发生粗化;1 300℃保温200s后晶界粗化加剧.
- 季根顺杨彦莉寇生中
- 关键词：K4169合金原位观察相变
- 机械力作用对钴酸锂硫酸化焙烧产物的影响被引量：2
- 2016年
- 目前,研究者仍然不清楚机械研磨处理对从废锂离子电池中获得的钴酸锂(LiCoO_2)的硫酸化焙烧的影响。对钴酸锂与一水合硫酸氢钠(Na HSO4·H2O)混合物球磨前后的产物进行热重-差热-质谱(TG-DSC-MS)分析,结果表明球磨处理使焙烧环节焙烧温度降低。对钴酸锂与一水合硫酸氢钠混合物采用不同球磨时间处理后再进行焙烧,对焙烧产物进行X射线衍射分析发现,球磨0.5 h后的焙烧产物中出现了LiNaSO_4、Na6Co(SO4)4和Na2SO4。对焙烧产物进行扫描电镜-能谱(SEM-EDS)分析,结果表明焙烧产物形貌不规则,呈大小不同的块状,而且颗粒有团聚现象,氧、硫、钠、钴在整个焙烧产物中呈弥散状态均匀分布。
- 王大辉彭勃陈怀敬王耀军文豪曹笃盟
- 关键词：废锂离子电池钴酸锂机械球磨
- 镍基高温合金K4169中夹杂物的特征及形成机理被引量：22
- 2015年
- 采用真空感应熔炼法冶炼出镍基合金K4169,通过电解萃取结合原位SEM分析法研究夹杂物的物相组成、尺寸形貌及成分,并分析夹杂物的分布、来源及形成机理。结果表明:K4169合金中的单相夹杂物主要为氧化物、碳化物和氮化物(以TiN、Al2O3、SiO2、TiO2、SiC等为主),复合夹杂物主要有硅铝酸盐(Al2O3-SiO2、Al2O3-MgO)、钛的碳、氮、氧化物(TiC-TiN、TiC-TiO2-TiN)及金属复合氧化物夹杂物(Mo-Ni-Fe-O、Ni-Nb-O)。TiN多分布在Laves相周围;SiC多分布在棒材边缘;其余各类氧化物多见于棒材心部缩孔内部及周围。硅铝酸盐复合夹杂物由硅铝氧化物的单相夹杂碰撞形成;金属复合氧化物夹杂于凝固后期的偏析液中氧化析出;碳氮化物复合夹杂物的形成机理有两类:一类为自发形核(TiC-TiN、TiC-TiO2-TiN),另一类为以MgO-Al2O3为核心异质形核(TiN)。
- 唐中杰郭铁明寇生中付迎金硕
- 关键词：真空感应熔炼镍基高温合金
- 阳离子平均价数规则适用温度范围的研究及误差分析
- 2014年
- 将已报道的具有三个及以上价数的Ce、Cr、Fe、In、Mn、Nb、Pb、Pr、Pu、Rh、Ti和V其12个元素的氧化物热力学数据与在该规则估算出的对应温度下氧化物热力学数据进行对比分析,得出在600、800、1000 K下,除In和Rh外,其他元素氧化物的ΔfHθm平均相对误差分别为1.78%、1.81%、2.01%,ΔfGθm平均相对误差为1.51%、1.49%、1.55%,Sθm平均相对误差为3.95%、3.26%、3.43%,这表明,该规则在高温条件下适用于大部分金属氧化物。
- 王大辉陈一博王利夏缘
- 关键词：金属氧化物热力学数据
