LaFeO3材料的电化学行为及金属改性研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:50971096
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:E0102.金属材料制备与加工
- 结题年份:2012
- 批准年份:2009
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2010-01-01 至2012-12-31
- 项目参与者:陶明大; 吴朝玲; 邓刚; 宋明; 朱丁;
- 关键词:
项目摘要
镍氢电池负极材料现几乎都是合金,其中应用最广的AB5型贮氢合金容量约310mAh/g。本申请人前期研究发现LaFeO3具有可逆电化学容量,首次放电容量25℃约330mAh/g、40℃及以上超过500mAh/g,有可能成为镍氢电池潜在的新型高容量负极材料。LaFeO3目前存在的主要问题是:可逆容量的电极过程机理不清楚,由此引起的温度影响容量的机理、初期循环容量衰减较快、高倍率充放电性能差的问题也有待研究。本项目将首先研究LaFeO3产生这些问题的原因及机理,其次采用碱土金属Sr、Ba及稀土金属和过渡金属Mn、Ni、Co等分别部分替代LaFeO3中La和Fe,通过改变体相结构达到改变其电化学行为的目的,最后采用金属及合金(含LaNi5系贮氢合金)对LaFeO3进行表面催化或纳米复合,以提高材料的表面电化学反应速度及常温放电容量等,为开发性能优良的LaFeO3高容量电极材料提供理论技术基础。
结项摘要
2008年四川大学首次发现LaFe03表现出较高的电化学容量,2009年申请国家基金并获得批准。在基金项目“LaFe03材料的电化学行为及金属改性研究”(批准号:50971096)的支持下,取得了具有较高学术和一定应用价值的研究成果:. 1)LaFeO3-δ充放电过程表现为吸放氢与铁变价的协调机制,其容量衰减与镍粉的不可逆氧化相关;2)50-100nm的非晶态纳米级和晶态深亚微米LaFeO3-δ在60℃及125 mA/g的放电容量分别达到532和443 mAh/g、循环稳定容量达到360和310mAh/g二者都表现出温度及尺度敏感性;3)在60℃及125 mA/g充放电条件下,晶态深亚微米La1-xAxFeO3-δ(A=Sr,Ba)的La位Sr和Ba部分替代(x=0.6)使循环稳定容量从310mAh/g提高到370和450mAh/g,结构变化提供了更好的电化学活性;晶态深亚微米LaFe1-xTxO3-δ(T=Ni,Co)的Fe位Ni和Co部分替代(xNi=0.4,xCo=0.2)使循环稳定容量提高到470和430mAhg-1,与Ni和Co自身电催化活性相关;4)在125mA/g充放电条件下,高能球磨使晶态深亚微米LaFeO3-δ的循环稳定容量从25、40和60℃的52、110、310mAh/g提高到205、270和390mAh/g,球磨过程非晶化缺陷增加及颗粒细化起作用;5)CuFe2O4尖晶石型氧化物通过Cu2+和Fe3+的阴极电结晶过程原位自组装形成分布均匀的Cu/Fe纳米复合材料,原位Cu纳米颗粒明显改善了Fe电极高倍率和低温放电性能,性能明显优于传统铁镍电池Fe3O4电极材料。. 在执行项目过程中:1)共发表SCI收录论文8篇,其中5篇影响因子超过3.0,他引总36次;2)研究结果入编“十二五”国家重点图书《稀土金属材料》,冶金工业出版社,2011年8月出版;3)申请并公告了1项发明专利:钙钛矿系贮氢电极材料,陈云贵等,200910058637.5,公告日2010-05-19;4)培养硕博研究生5人,本科4人。. 从应用上分析,LaFeO3在较高温度如60℃具有应用潜力。
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(1)
Electrochemical properties of La1-xSrxFeO3 (x=0.2, 0.4) as negative electrode of Ni-MH batteries
La1-xSrxFeO3(x=0.2、0.4)作为镍氢电池负极的电化学性能
- DOI:10.1016/j.electacta.2009.02.007
- 发表时间:2009-06-01
- 期刊:ELECTROCHIMICA ACTA
- 影响因子:6.6
- 作者:Deng, Gang;Chen, Yungui;Yang, Heng
- 通讯作者:Yang, Heng
Study of the electrochemical hydrogen storage properties of the proton-conductive perovskite-type oxide LaCrO3 as negative electrode for Ni/MH batteries
质子传导钙钛矿型氧化物LaCrO3作为Ni/MH电池负极的电化学储氢性能研究
- DOI:10.1016/j.electacta.2009.06.071
- 发表时间:2010-01-01
- 期刊:ELECTROCHIMICA ACTA
- 影响因子:6.6
- 作者:Deng, Gang;Chen, Yungui;Liu, Ming
- 通讯作者:Liu, Ming
Electrochemical performances of four lanthanum transition-metal complex oxides
四种镧过渡金属复合氧化物的电化学性能
- DOI:10.1016/s1002-0721(09)60161-7
- 发表时间:2010-08
- 期刊:Journal of Rare Earths
- 影响因子:4.9
- 作者:Song Ming;Chen Yungui;Tao Mingda;Wu Chaoling;Zhu Ding;Yang Heng
- 通讯作者:Yang Heng
LaFeO3电极材料的制备和电化学性能
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:化学学报
- 影响因子:--
- 作者:邓刚;陈云贵;陶明大;吴朝玲;沈向前;羊恒;朱丁
- 通讯作者:朱丁
Electrochemical properties and hydrogen storage mechanism of perovskite-type oxide LaFeO3 as a negative electrode for Ni/MH batteries
钙钛矿型氧化物LaFeO3作为Ni/MH电池负极的电化学性能及储氢机理
- DOI:10.1016/j.electacta.2009.09.078
- 发表时间:2010-01-01
- 期刊:ELECTROCHIMICA ACTA
- 影响因子:6.6
- 作者:Deng, Gang;Chen, Yungui;Liu, Ming
- 通讯作者:Liu, Ming
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