LiF包覆对硼粉热氧化特性的影响-含能材料

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硼硅酸凝胶包覆层对铜粉抗氧化性和导电性的影响

硼硅酸凝胶包覆层对铜粉抗氧化性和导电性的影响王翔;屈银虎;成小乐;尚润琪【摘要】To prevent the oxidation of copper powder during sintering,SiO2-B2O3 sol was prepared by anhydrous ethanol, tetraethyl orthosilicate and tributyl borate. SiO2-B2O3 sol was used to coat the copper powder which was pretreated by diluted hydrochloric acid. The coated copper powder was used to prepare the paste, then the paste was printed on ceramic substrate and sintered at 600℃.The conductivity of the film was tested by four?probe tester. Scanning electron microscopy ( SEM) was used to observe the surface topograph of copper powder which was coated by SiO2-B2O3 sol, X?ray diffraction(XRD) and thermogravimetric analysis ( TGA) were exploited to characterize the oxidation condition of sintered copper podwers .The results show that when m(SiO2-B2O3):m(Cu)=,copper powders are homogeneously coated with SiO2-B2O3 sol .,the copper film has the highest electrical conductivity, the relative electrical conductivity is 57%;the surface of copper powder has been scarcely oxidiz ed below 700 ℃. Experimental results show that under the suitable coating rate, copper powder has good oxidation resistance and the copper conductive film has good electrical conductivity.%铜电子浆料作为银电子浆料最为理想的替代材料,其越来越受到人们青睐,但铜的性质活泼,极易被氧化.为解决铜电子浆料在高温烧结时铜粉易被氧化的问题,以无水乙醇、正硅酸乙酯、硼酸三丁酯为原料制作SiO2-B2O3溶胶,用SiO2-B2O3溶胶对经过盐酸酸洗过的铜粉进行包覆,将包覆后的铜粉制成浆料并印刷到陶瓷模板上,600℃烧结制备得到铜导电膜层.通过四探针测试仪测试铜导电膜层的电导率,利用扫描电子显微镜(SEM)观察不同量溶胶包覆的铜粉的表面形貌,采用X射线衍射仪(XRD)及热重分析仪(TGA)考察溶胶包覆铜粉700℃烧结后的氧化情况.结果表明,在m(SiO2-B2O3):m(Cu)=10%时,硼硅酸溶胶恰好均匀包覆铜粉而无多余溶胶堆积铜粉之间,此时铜导电膜层导电性能最好,其相对电导率为57%;铜粉700℃高温烧结后几乎没有被氧化,铜粉表面仅有极少量的氧化亚铜生成.实验结果证明,在合适的硼硅酸溶胶包覆率下,铜粉在700℃以下具有良好的抗氧化性,铜导电膜层也具有良好的导电性能.【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2017(025)004【总页数】7页(P84-90)【关键词】硼硅酸溶胶;铜粉;溶胶-凝胶法;抗氧化性;导电性【作者】王翔;屈银虎;成小乐;尚润琪【作者单位】西安工程大学机电工程学院,西安710048;西安工程大学机电工程学院,西安710048;西安工程大学机电工程学院,西安710048;西安工程大学机电工程学院,西安710048【正文语种】中文【中图分类】TM241;TG146目前广泛应用于导电浆料中的导电填料可分为银基、钯-银、金基、铂基、铜基、镍基及其它金属填料，导电填料的导电性和抗氧化性直接影响着导电浆料性能的优劣[1].与其他导电填料相比，铜作为贱金属代表，其价格低廉，且导电性仅次于银，而且铜不会发生电子迁移现象，因此，铜基浆料是银基浆料最理想的替代材料[2-3].但微米级片状铜粉具有很大的比表面积，表面能大且表面活性高，因此，在空气中易被氧化，生成铜的氧化物[4-5]，且导电浆料在烧结过程中，会加速铜粉的氧化.将表面被氧化的铜粉做为导电填料可能会出现许多问题，小则引起电子浆料电阻率急速升高，出现断路现象，影响使用，大则出现局部电阻太大，产生大量热量，引起事故.近年来各国研究人员在铜粉表面抗氧化性研究取得了许多重要进展，主要包括金属包覆法(如银包铜粉)、非金属包覆法(主要包括缓蚀剂法、偶联剂法、磷化处理法等方法)以及其他抗氧化法[6-8].金属包覆法是指在铜粉表面完整地包覆一层性能稳定、导电性好的其他金属层，防止铜粉与空气直接接触，以提高铜粉抗氧化性和导电性.吴懿平[9] 等采用三次镀银法，在一次镀银后利用稀硫酸除去铜粉表面的铜氨络合物，然后利用重复镀银的方法来解决镀层不均匀问题. 通过反复进行银包覆工艺虽然实现了铜粉银包覆，但该方法操作复杂、成本高，很难被实际应用.此外，一些研究人员也试图通过给超细铜粉表面包覆 Ni、Sn 等金属的方法，以提高铜的抗氧化性和导电性[10-11]，虽然取得了一定的研究成果，但与表面包覆Ag相比导电性较差.非金属包覆法是相对于金属包覆法而言，主要分为无机物包覆和有机物包覆两类.文献[12-13]研究发现，采用直接添加硅烷偶联剂法，制备得到的铜电子浆料具有良好的抗氧化性和导电性，分析原因主要是由于铜粉和偶联剂的相互作用需要一段时间，在铜粉与偶联剂尚未完全作用前将铜电子浆料印刷在陶瓷基片上，随着偶联剂与铜粉的进一步作用，会在铜粉表面形成保护膜，将铜颗粒与空气隔绝开，从而保证了铜粉不被氧化，而且还不影响铜粉的导电性.由于偶联剂在一定温度下性能稳定，可以有效隔绝铜粉与氧气，提高铜导电浆料的抗氧化性[14]，但对烧结后的导电铜膜进行导电性测试，发现与其他几种抗氧化方法相比导电性较差.其他抗氧化法如罗艳[15]等将铜粉在甲醇-油酸混合溶液中进行油酸预包覆，然后以正硅酸乙酯原料，在Ar气保护下采用溶胶-凝胶法对油酸预包覆的铜粉进行SiO2-A1(其主要成分为SiO2，相当于利用硅酸溶胶进行二次包覆)系薄膜的二次包覆.研究结果表明：铜粉具有良好的导电性和抗氧化能力.李利君[16]等人利用正硅酸乙酯在碱性条件下水解制备得到硅酸溶胶，在氮气保护用溶胶-凝胶法对铝颜料进行包覆，以此方法提高铝颜料的耐碱性和抗氧化性.利用硅酸溶胶对粉体材料进行溶胶-凝胶包覆可以提高材料抗氧化性能，其弊端在于硅酸溶胶不易包覆在粉体材料表面，容易出现包覆不全的现象.目前国内采用溶胶-凝胶法对粉体材料进行包覆的，大多数采用的是硅酸溶胶或者二氧化钛溶胶，除上述研究外，夏志伟[17]、闫军[18]等人，他们都是利用钛酸丁酯水解制备二氧化钛溶胶对材料进行溶胶-凝胶包覆.近年来，在国外应用溶胶-凝胶法制备涂层的研究非常活跃，Supplit R[19]利用正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷的水解制备得到硅酸溶胶对铝颜料进行溶胶-凝胶包覆以提高其抗腐蚀性和抗氧化性.Juha等[20]则利用SiO2-ZrO2溶胶对铜金属包覆以提高其表面耐腐蚀性.总的来说，国内的溶胶主要集中在单一的硅酸溶胶，国外则是二氧化硅与其他氧化物的复合溶胶.针对铜粉高温环境下易氧化问题，本文采用正硅酸乙酯和硼酸三丁酯的双水解来制备硼酸和硅酸的复合溶胶，它不仅纯度高，而且均匀度高，其均匀程度可达分子或原子水平[21-22]，这样不但可以充分的包覆在铜粉表面，同时它还具有较低的介电性能，与金、银和铜的匹配性好.通过硼硅酸凝胶薄膜包覆铜粉来防止铜粉氧化，获得了较为满意的效果.这种溶胶制备方法及硼硅酸凝胶包覆法对铜粉的抗氧化研究在文献中还未见报道.将凝胶包覆到经过表面酸洗的铜粉上，获得实验所需的铜粉.将包覆后的铜粉制成浆料并印刷到陶瓷基板上，600 ℃烧结后获得铜导电膜层，通过四探针测试仪测量膜层的烧结后的电阻，并换算成其相对电导率.在SEM下观察凝胶包覆后铜粉的表面形貌.将满足实验导电率要求的铜粉经过700 ℃高温烧结，并利用XRD考查其氧化情况.利用示差扫描量热仪研究实验制备的铜粉在高温情下的热失重及氧化情况.1.1 试剂与分析仪器采用分析纯的稀盐酸、无水乙醇、正硅酸乙酯、硼酸三丁酯、吗啉和铜粉为实验原料，所需实验仪器为自蔓延燃烧合成反应釜、四探针测试仪、电子天平、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA).1.2 铜粉表面的清洗铜粉颗粒表面的氧化物主要是CuO和Cu2O，本文采用无机酸洗的方法去除铜粉表面氧化物，具体反应方程为2HCl(稀)+CuO =CuCl2+H2O，2HCl(稀)+Cu2O=Cu+CuCl2+H2O.通过观察发现，当铜粉表面呈现鲜红色时，说明铜粉表面的氧化物已经被完全除去.如果此时的铜粉裸露在空气中，极易被氧化，为了避免铜粉被再次被氧化，当铜粉表面的氧化物被去除后，快速用蒸馏水冲洗铜粉冲洗数次，待到没有明显刺鼻气味后再用无水乙醇进行包覆，然后将铜粉放在真空环境下进行干燥，干燥温度为100 ℃，时间为2 h.1.3 SiO2-B2O3溶胶的制备按照一定量的比例称取正硅酸乙酯和无水乙醇，并将其混合均匀后加入到滴定管中，称为A溶液.与此同时，按照设计的比例称量一定量的去离子水和稀盐酸，称为B溶液，打开磁力搅拌器使B溶液混合均匀并加热.当温度稳定在50 ℃时，打开滴定管阀门，让A液均匀的加入B液中，水解反应正式开始，反应时间为20～30min.观察水解物状态，当水解到一定程度时，用吗啉试剂进行检测，观察其形成凝胶的时间.取4.5 mL水解液置于10 mL带刻度的试管，加入0.5 mL吗啉，震摇试管，同时开始计时，待完全胶凝时停止计时.当正硅酸乙酯胶凝时间为250～280 s时，说明正硅酸乙酯水解程度达到60%左右，此即为实验所需正硅酸乙酯水解液.将准备好的一定量的硼酸三丁酯溶液加入正硅酸乙酯水解液中进行水解，通过磁力搅拌器使正硅酸乙酯溶液和硼酸三丁酯混合均匀，并均匀加热.重复前面的方法，用吗啉试剂再次检测其水解程度，当烧杯中的溶液变为一种无色透明胶状液体时，说明硼酸三丁酯与正硅酸乙酯的混合液水解度达到80%以上，此即为实验所需的SiO2-B2O3溶胶，且制备出来的溶胶性能稳定、无沉淀.正硅酸乙酯的水解缩合反应过程如下.第1步：水解反应Si(OC2H5)4+4H2OSi(OH)4+4C2H5OH.第2步：缩聚反应第3步：聚合反应n(—Si—O—Si—)(—Si—O—Si—)n.正硅酸乙酯的水解总反应式可表示为Si(OC2H5)4+2H2O=SiO2+4C2H5OH[23-24]硼酸三丁酯的水解缩合反应过程如下.第1步:水解反应B(OC4H9)+3H2OB(OH)3+3C4H9OH.第2步：缩聚反应第3步：聚合反应n(—B—O—B—)(—B—O—B—)n.硼酸三丁酯的水解总反应式为2B(OC4H9)3+3H2O=B2O3+6C4H9OH.1.4 铜粉的溶胶-凝胶包覆在对铜粉进行溶胶包覆前，取适量甲醛于烧杯中，将经过盐酸酸洗过的铜粉倒入甲醛中浸泡约15 min.采用甲醛对铜粉进行预处理，主要作用有两点：一是去除在实验过程中铜粉表面可能产生的氧化物；二是作为湿润剂使硼硅酸凝胶能均匀的包覆在铜粉表面[25].待铜粉被充分湿润后，按照硼硅酸凝胶与铜粉的质量比为6%、8%、10%、12%、16%称取SiO2-B2O3凝胶分别加入到铜粉中.随后充分进行搅拌，保证SiO2-B2O3凝胶完全均匀的包覆在铜粉表面，再将包覆后的铜粉放置在有N2保护的反应釜中进行干燥，干燥温度为200 ℃.2.1 铜粉包覆率分析由表1可知，当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)=10%时，铜导电膜层的相对电导率最高，为57%.当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)<10%时，随着溶胶的质量分数的降低，铜导电膜层的相对导电率随之下降，原因是加入的凝胶过少，以至于溶胶不能完全的包覆在铜粉表面形成完整的保护膜，制成浆料并印刷到陶瓷基板上600 ℃高温烧结后，裸露出来的铜粉会与空气中的氧气反应生成CuO和Cu2O，从而影响铜粉的导电性.在此范围内加入的溶胶越少，裸露出来的铜粉就越多，高温烧结后铜粉被氧化的就越多，导电膜层的导电性也就越差.相反，当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)>10%时，随着加入溶胶的量的增加，铜导电膜层的导电性降低，原因在于加入的凝胶过多，导致包覆在铜粉表面的溶胶层过厚，且溶胶有可能堆积在铜粉颗粒之间，制备成导电膜层后，过厚的凝胶层以及堆积在铜粉之间的凝胶，阻碍铜粉与铜粉之间形成导电网络.加入的溶胶越多，堆积在铜粉之间的凝胶就越多，铜粉之间就越难形成导电网络，因而铜导电膜层的导电性能越差.2.2 SEM显微分析本实验分为5组.分别取按5种不同质量分数溶胶配比制得的铜粉，然后在400 ℃真空下焙烧，随后放入JMF-6700F型扫描电镜下扫描，放大倍数为10 000倍，铜粉的SEM照片见图1.对比图1(b)～(d)可知，当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)>10%时，随着加入溶胶量的增加，烘干后凝胶在铜粉表面形成的膜层越来越厚，堆积在铜粉间的凝胶也越来越多，说明此时的溶胶加入量过高.虽然凝胶含量的增多有利于将铜粉包覆的更完整、更光滑，有利于提高其抗氧化性，但过剩的凝胶会堆积在铜粉之间并使保护膜层变厚而阻碍铜粉颗粒之间的连接，这势必会影响铜粉的导电性.同样，对比图1(d)～(f)发现，当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)<8%时,铜粉表面不光滑，甚至有铜粉直接裸露出来，这说明了凝胶的添加量不足，以至于凝胶不能完全包覆在铜粉表面形成保护膜，出现包覆不全得情况，将此铜粉高温烧结后势必会有部分铜粉与氧气发生氧化反应而影响铜粉的导电性.而当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)=8%～10%时，观察图1(d)和(c)，可见铜粉表面光滑、平整，此时铜粉表面被溶胶恰好均匀包覆而无多余凝胶堆积于铜粉之间，而且厚度薄厚适中且均匀.通过以上分析，得出结论：当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)=8%～10%之间时，符合设计要求.2.3 X-射线衍射分析经过盐酸酸洗以及甲醛浸泡的铜粉，基本上可以完全去除铜粉表面的氧化物(CuO 、Cu2O) .由铜导电膜层电导率的测定以及铜粉的表面形貌可知，当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)=8%～10%时，此时溶胶包覆后的铜粉满足实验要求，因此本次实验是取m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)=10%溶胶包覆后的铜粉置于干燥箱中干燥，干燥环境为自然条件，设置温度为700 ℃，干燥时间2 h，随后取出样品，采用D/max2200PC型X射线衍射仪考察其氧化情况.任何一种结晶物质都具有特定的晶体结构.在一定波长的X-射线照射下,每种晶体物质都有自己特有的衍射特征(衍射线的位置和强度).因此我们可以通过观察样品的XRD图来分析样品在高温烧结后的氧化情况.由图2可知，样品只在2θ为43.25°、50.37°、73.99°出现衍射峰，分别对应的是铜的(111)、(200)、(220)晶面.但在2θ为36.41°、61.34°处出现的衍射峰，正好对应Cu2O 的衍射峰(111)、(220)晶面，该衍射峰极为微弱，说明只有极少量的铜粉被氧化，这表明经该方法处理后的铜粉在高温下也具有良好的抗氧化能力. 2.4 TGA-热重分析同样，取m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)=10%溶胶包覆后的铜粉作为样品进行热失重分析.在干燥环境下，如果样品的质量增加了，可以推断其原因是 Cu 与氧气反应得到了 CuO 和Cu2O 而造成质量增加.所以，我们可以用样品在干燥条件下质量增加的趋势来判断和计量 Cu 被氧化的情况.由图3铜粉热失重曲线图可知，凝胶包覆铜粉的热失重过程可分为4个阶段：第1阶段，室温到249.17 ℃，此阶段样品几乎无变化，说明此时铜粉的氧化率基本为零：第2阶段，从249.17 ℃到417.86 ℃，这个过程中铜粉质量开始缓慢下降，分析原因为这个过程中主要是铜粉表面包覆的溶胶失去水分，以及凝胶中的部分物质挥发，但是它们的含量都是很低的，所以可以基本断定这个阶段也无铜粉被氧化；第3阶段，从417.86 ℃到716.56 ℃，曲线缓慢上升，说明此时样品的质量开始增加，但是增加的不明显，说明此时有少量的铜粉被氧化而导致的质量增加；第4阶段从716.56 ℃到832.51 ℃，曲线开始急剧上升，说明样品重量显著增加，主要原因是在该阶段温度过高，达到了凝胶的熔点，以至于包覆在铜粉表面的凝胶开始融化流动，导致大量的铜粉裸露出来而被氧化.综上分析发现，从室温到716.26 ℃，经溶胶包覆的铜粉基本无氧化，说明该铜粉在高温下具有良好的抗氧化性.从铜粉的SEM图像分析、XRD物相分析和热重分析可知，当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)=8%～10%时，可以在铜粉表面形成均匀、完整的硼硅酸凝胶，此时铜粉在700 ℃以下无明显氧化.图4为溶胶包覆铜粉700 ℃烧结前后的宏观图片，可以看出铜粉烧结前后表面色泽几乎无差异，都呈鲜红色，只是烧结后颜色有些许变暗，原因是有部分铜粉表面被氧化所致.这说明了硼硅酸凝胶包覆后的铜粉在高温烧结后依然具有优良的抗氧化性.1)以正硅酸乙酯和硼酸三丁酯等为原料，制备适合于包覆铜粉的硼硅酸溶胶，且制备出来的溶胶均匀、无沉淀.2)在m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)=8%～10%时，铜粉表面包覆的硼硅酸凝胶均匀、完整.3)当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)=10%时，600 ℃烧结后铜导电膜层的相对电导率为57%.4)在700 ℃条件下烧结后，铜粉表面仅有极少量Cu2O的生成，制备出的铜粉具有良好的抗氧化性.5)对制得铜粉进行热重检测，发现当m(SiO2-B2O3)∶m(Cu)=10%时，处理过的铜粉具有良好的抗氧化性，在温度低于700 ℃时铜粉表面只有极少量的氧化物生成，说明经凝胶包覆的铜粉在高温下具有良好的抗氧化性.【相关文献】[1] 刘新峰,屈银虎,郑红梅,等.铜电子浆料的抗氧化研究和进展[J].应用化工,2014,43(8):1493-1496. 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锂离子电池正极材料表面包覆作用及机理研究

锂离子电池正极材料表面包覆作用及机理研究随着全球能源消耗的不断增长和污染的严重性，可再生能源及储能电池的发展日益受到重视。

锂离子电池正在作为一种可替代常规燃料的潜在储能电池成为一种令人瞩目的技术。

其中，锂离子电池的正极材料表面包覆是关键决定电池性能及安全性的关键主要因素。

因此，深入研究表面包覆作用及机理是非常必要的。

首先，锂离子电池正极材料表面包覆的功能在于提高经典的材料的可行性，减少充放电时的电阻，同时保护正极材料免受氧化、腐蚀和其它有害因素的影响。

而其实现的机理可以分为三个方面：断裂锂交换（BCE），交换锂游离空间效应（ESSE）和锂离子-离子束效应（LIPSE）。

其中，BCE过程可以显著减少正极材料表面对Li+的电荷密度，从而减少电子交换时的电阻。

ESSE允许一定量的Li+进入正极材料局部区域，使它们可以更有效地参与电子交换。

最后，LIPSE技术可以抑制Li+的沉积，防止正极材料的腐蚀，同时有利于Li+保持最佳的电荷效率。

此外，锂离子电池正极材料表面包覆还能在充放电过程中缓解温度、压力等可能造成的影响，降低电池的损耗。

因此，表面包覆的技术有助于高性能电池的发展，这是获得超级电池的关键技术之一。

综上所述，锂离子电池正极材料表面包覆是改善电池性能和安全性的关键，它可以减少充放电时的电阻，同时保护材料免受氧化、腐蚀和其它有害因素的影响。

针对有关表面包覆功能及机理，可以将其分为断裂锂交换（BCE）、交换锂游离空间效应（ESSE）和锂离子-离子束效应（LIPSE）三个方面，可以有效降低电池的损耗，从而获得超级电池的性能。

未来的研究应继续致力于研究表面包覆技术在锂离子电池中的应用，以期推动锂离子电池的发展。

总之，锂离子电池正极材料表面包覆是非常重要的，以提高经典材料可行性，减少充放电时的电阻，优化电池性能和安全性，以促进锂离子电池的可持续发展。

为此，深入的有关表面包覆作用及机理的研究是非常必要的，并将推动可替代常规燃料的潜在储能电池的发展和普及。

不同包覆剂对硼颗粒点火燃烧的影响

ｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｓｔａｇｅｓ：ｗａｒｌｎ — ｕｐｐｅｉｒｏｄ，ｖｉｏｌｅｎｔｒｅａｃｔｉｏｎｐｅｉｒｏｄｎｄａｌａｔｅｒｒｅａｃｔｉｏｎｐｅｉｒｏｄ．ＬｉＦａｎｄＴＭＰｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｇｎｉｔｉｏｎｔｅｍ— ｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｈｅａｔｒｅｌｅａｓｅｏｆｔｈｅｂｏｒｏｎｓａｍｐｌｅｓ．ＡＰｃａｎｓｌｉｇｈｔｌｙｒａｉｓｅｔｈｅｉｎｉｇｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｎｄａｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｂｏｒｏｎｈｅａｔｒｅｌｅａｓｅ．Ｄｕｉｒｎｇｌａｓｅｒｉｎｉｇｔｉｏｎｔｅｓｔ，ＡＰｃａｎｓｈｏｔｒｅｎｔｈｅｉｇｎｉｔｉｏｎｄｅｌａｙｔｉｍｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙ．Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｓｉｄｅ．ＬｉＦａｎｄＴＭＰｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｉｎｉｇｔｉｏｎｄｅｌａｙｔｉｍｅａｎｄｌｏｗｅｒｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｌｉｔｔｌｅ，ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｙａｂｓｏｒｂｐａｒｔｏｆｔｈｅｅｎｅｒｙｇｆｒｏｍｔｈｅｌａｓｅｒ．

MAH—g—PP孚L液对PP／GF复合材料界面的影响

者之间的界面粘接能力较弱。界面是将基体承受的
递能力较弱时，玻纤的增强作用就不能充分发挥，进而影响到复合材料的力学性能。由于许多材料的破坏都起源于界面Ｊ界面科学的研究变得十分重要。，
为改善Ｐ／Ｆ界面粘接能力，们从理论和试ＰＧ人
第２６卷第４期２１０２年４月
化工时刊
ＣｅｉａＩｄｓｒｉｓｈｍｃｌｎｕｔＴｍｅｙ
Ｖ１２Ｎｏ４ｏ．６，．Ａｐ．２２ｒ４．０１
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０ｏ：０３６／．ｓ．０２—１４．０２０．０ｓ５Ｘ２１．４０３
性能明显提高。聚丙烯蜡的重均相对分子质量通常在１００００以下，聚丙烯的重均相对分子质量通常在２０而０００以上，接枝马来酸酐将导致其重均分子量下降，剑余
英、Ｊ刘晓烨反映出不同的思想，即聚丙烯基体改
ＩｆｕｎｅｏｈＡＨ — ｇ —ＰＰｎｅｃｆｔｅＭｌＥｍｕｓｏｎｔｎｅｆｃｆＰＰｌｉｎｏｈｅＩｔｒａｅｏ／ＧＦ
ＴｏＹｉｇｉｇＺｈｏＫｅａｎｙｎａ
（ｃｏｌｆｈｍｃｌｎｎｒｙＺｅｇｈｕＵｉｒｔ，ｎｎＺｅｇｈｕ４００）ＳｈｏｅｉｄＥｅｇ，ｈｎｚｏｎｖｓｙＨｅａｈｎｚｏ５０ｏＣａａｅｉ１
ｂｒＳｖｒｌｉｕｓｗｅｅｓｕｉｄｉｃｕｉｇｔｅｅｅｔｆｐｅｒａｍｅｔｏｌｓｂｅｗｉｅ．ｅｅａｓｅｒｔｄｅｎｌｄｎｈｆｃｓｏｒｔｔｎｆｇａｓｆｒｔＭＡＨ —ｇ—ＰｍｕｓｎａｄｓｅｉｈＰｅｌｏｎｉＫＨ一５０ｓｌｔｎｏｅｉｔｒａｅｃｙｔｌｚｔｎｂｈｖｏｆＰ／ｎｅｆｈｅｅａｕｅａｄｔｆｐｅｒａ— ５ｏｕｉｎｔｎｅｃｒｓｌａｉｅａｉｒｏＰＧＦａｄｔｇｔｔｍｐｒｔｒｎｉｏｒｔｔｏｈｆａｉｏｈｉｍｅｅ

LiZr2(PO4)3包覆对高镍三元正极材料结构及电化学性能的影响

第51卷第4期2022年4月人㊀工㊀晶㊀体㊀学㊀报JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS Vol.51㊀No.4April,2022LiZr 2(PO 4)3包覆对高镍三元正极材料结构及电化学性能的影响刘琳琳,刘㊀杰,陈前林,罗诗键,李翠芹(贵州大学化学与化工学院,贵阳㊀550025)摘要:高镍三元正极材料LiNi 0.8Co 0.1Mn 0.1O 2(NCM811)具有优异的放电能力㊂但其存在锂镍混排严重㊁结构稳定性差导致的容量衰减快等问题㊂为解决这些问题,本论文首先合成NCM811三元正极材料,再利用湿法涂覆的方法将磷酸锆锂LiZr 2(PO 4)3(LZPO)包覆在NCM811三元正极材料的表面,形成LZPO@NCM811三元正极改性材料,并对改性前后的NCM811三元正极材料结构和电化学性能进行研究㊂研究结果表明,在NCM811表面包覆1%LZPO 得到样品的结构最稳定,材料的电化学性能最好:在0.1C 倍率下,首圈放电容量为210.16mAh /g,远高于未改性NCM811材料(201.01mAh /g);在循环200圈后,材料的容量保持率为79.4%,优于未改性的NCM811材料(容量保持率为60.0%)㊂关键词:锂离子电池;NCM811;三元正极材料;磷酸锆锂;包覆改性;Rietveld 结构精修;电化学性能中图分类号:TM912;TQ131㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1000-985X (2022)04-0695-09Effect of LiZr 2(PO 4)3Coating on the Structure and Electrochemical Properties of High Nickel Ternary Cathode MaterialsLIU Linlin ,LIU Jie ,CHEN Qianlin ,LUO Shijian ,LI Cuiqin(College of Chemistry and Chemical Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China)Abstract :The nickel-rich ternary cathode material LiNi 0.8Co 0.1Mn 0.1O 2(NCM811)has excellent discharge capacity,which is the favorite to succeed as the next new cathode materials for lithium-ion batteries.However,it has problems such as serious Li +/Ni 2+mixed discharge,and rapid capacity fading caused by poor structural stability.In order to solve these problems,accelerate the application process of ternary cathode materials in new energy vehicle.LiNi 0.8Co 0.1Mn 0.1O 2(NCM811)ternary cathode material coated with LiZr 2(PO 4)3(LZPO)was obtained by wet coating method,and the structure and electrochemical performance of LZPO coating on NCM811ternary cathode material were studied in this paper.The results show that the NCM811coated with 1%LZPO possess the most stable structure,and the best electrochemical performance.The first cycle discharge capacity at 0.1C rate is 210.16mAh /g,which is much higher than that of the pristine NCM811material (201.01mAh /g);the capacity retention rate after 200cycles is 79.4%,which is better than that of pristine NCM811(60.0%).㊀Key words :lithium-ion battery;NCM811;ternary cathode material;lithium zirconium phosphate;coating modification;Rietveld structural refinement;electrochemical performance㊀㊀收稿日期:2022-02-08㊀㊀基金项目:大学生创新创业训练计划项目(贵大(国)创字2020(032));贵州省高层次人才培养计划- 百层次人才(黔科合平台人才[2016]5658)㊀㊀作者简介:刘琳琳(2000 ),女,贵州省人㊂E-mail:1766793147@ ㊀㊀通信作者:李翠芹,副教授㊂E-mail:licuiqin2345@ 0㊀引㊀㊀言为早日实现碳达峰和碳中和的目标,全世界越来越多的国家制定了淘汰汽油汽车㊁加快发展新能源汽车的政策,促进了市场对锂离子电池电动汽车需求量的增长[1]㊂而在锂离子电池组成中,正极材料是696㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第51卷最为关键的一部分,其成本大约占据了整个电池的三分之一㊂锂离子电池正极材料包括LiFePO4(LFP)和层状LiNi x Co y Mn z O2(x+y+z=1,NCM)㊂相对于LFP,NCM正极材料具有较大的能量密度,在电动汽车领域得到广泛的应用㊂目前商业化应用的NCM正极材料为LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(NCM111)和LiNi0.5Mn0.2Co0.3O2 (NMC523)㊂但因为上述材料钴含量较高,导致其成本相对较高,而且钴的毒性限制了其未来的应用[2-3]㊂所以富镍/贫钴的LiNi x Co y Mn z O2(xȡ0.6,yɤ0.2,x+y+z=1)如LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)正极因其高能量密度和低成本㊁低毒性的优点而受到广泛关注,并且是提高下一代锂离子电池竞争力的有效方法㊂然而,富镍/贫钴材料在合成过程中存在Li+/Ni2+混排[4],结构稳定性和循环稳定性差的问题,阻碍了三元正极材料在电池电动汽车领域的广泛应用[5]㊂解决这些问题的主要方法之一是在NCM811中掺杂阳离子,如Ti4+㊁Zr4+㊁Al3+㊁Mg2+㊁V5+等[6-7]㊂离子掺杂作为一种典型的方法可以抑制Li+/Ni2+混排,提高结构稳定性,但富镍/贫钴材料溶解的问题仍然需要解决㊂解决富镍/贫钴结构不稳定的另一种有效方法是表面包覆改性㊂表面包覆改性通过在表面提供物理屏障,可防止富镍/贫钴活性材料与电解液直接接触,大幅缓解富镍/贫钴材料的溶解㊂例如,Al2O3㊁MgO㊁ZrO2等金属氧化物已被证明在电化学循环期间有效地提高了层状阴极材料的容量保持率[8-11]㊂此外,LiAlO2㊁Li3VO4和Li2ZrO3等含Li材料可以促进锂离子电池界面上的Li+扩散,表现出高倍率性能和长循环寿命[12-14]㊂然而,大多数包覆改性材料都是由于锂离子绝缘体仅形成了均匀的包覆层,包覆材料的容量和电压平台较低,无法满足高容量和高能量密度的要求㊂尖晶石型磷酸盐作为一种表面包覆材料,由于其稳定的结构和较高的锂离子扩散速度,近年来引起了研究人员的兴趣㊂LiZr2(PO4)3(LZPO)是一种优良的固体电解质,室温Li+电导率超过0.01S/m㊂同时,其具有良好的化学稳定性和较宽的电化学稳定性,被广泛用于正极材料的表面包覆,如Zhang等[15]将LiZr2(PO4)3包覆在LiNi0.82Co0.15Al0.03O2(NCA)的表面,提高了材料在高电压下的倍率能力和循环稳定性能㊂因此本文以共沉淀法制备NCM811前驱体,对前驱体进行高温煅烧得到NCM811三元正极材料,然后对三元正极材料NCM811进行LZPO的包覆改性,得到一系列LZPO改性材料,对制备得到的三元正极材料进行XRD物相结构分析,然后采用Rietveld结构精修方法对改性前后的三元正极材料的物相结构参数进行全谱拟合,得到三元正极材料的精细结构,从而获得改性前后的三元正极材料晶胞参数㊁锂镍混排程度等信息,同时测定材料的电化学性能㊂通过探究LZPO包覆改性对NCM811材料的精细结构和电化学性能的影响,从而确定最佳的LZPO包覆改性配比,获得性能更优的三元正极材料,为三元正极材料的商业化应用提供参考㊂1㊀实㊀㊀验1.1㊀实验原料本实验选用的材料为硫酸镍(NiSO4㊃6H2O)㊁硫酸钴(CoSO4㊃7H2O)㊁硫酸锰(MnSO4㊃H2O)㊁氨水(NH3㊃H2O)㊁氢氧化钠(NaOH)㊁氢氧化锂(LiOH㊃H2O)㊁磷酸二氢锂(LiH2PO4)㊁硝酸锆(Zr(NO3)4㊃5H2O),以上试剂均为分析纯,由上海麦克林公司提供㊂导电炭黑(比利时产,电池级)㊁聚偏二氟乙烯(上海产,电池级)㊁N-甲基吡咯烷酮(河南产,电池级)㊁铝箔(深圳产,电池级)㊁金属锂片(天津产,电池级)㊁LiPF6(深圳产,电池级),以上所有试剂无需额外处理可直接进行使用㊂1.2㊀正极材料制备本实验采用液相共沉淀法合成Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱粉体㊂合成步骤如下:首先,将NiSO4㊃6H2O㊁CoSO4㊃7H2O和MnSO4㊃H2O以摩尔比8ʒ1ʒ1配置成金属阳离子混合溶液,同时,配制共沉淀剂NaOH溶液和NH3㊃H2O溶液㊂然后,向特制的反应釜(1.5L)中加入共沉淀剂200mL(1.0mol㊃L-1NH3㊃H2O和0.008g NaOH),向反应釜持续不断地充入氮气,向反应釜中缓慢加入金属阳离子混合溶液㊁NaOH溶液和NH3㊃H2O溶液,反应的过程中同时启动搅拌器,搅拌的速率设置为1000r/min,设置反应釜的温度为㊀第4期刘琳琳等:LiZr2(PO4)3包覆对高镍三元正极材料结构及电化学性能的影响697㊀55ħ,直到反应釜内混合溶液pH值为11.5左右,并且维持此pH值直到共沉淀反应结束,反应结束后静置12h㊂将共沉淀反应所得的黄绿色沉淀进行三次以上洗涤抽滤,对抽滤的沉淀进行真空干燥,干燥之后得到Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱粉体㊂称取摩尔比为1.05ʒ1的LiOH㊃H2O和Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱粉体,在行星球磨机中将两者充分混合,然后在氧气环境800ħ下烧结8h,制备出实验所需NCM811三元正极材料㊂1.3㊀材料改性采用湿法涂覆加高温退火的方式在NCM811材料表面原位形成LZPO导电涂层㊂实验过程如下:将36.2mg Zr(NO3)4㊃5H2O和13.15mg LiH2PO4均匀溶解在30mL乙醇溶液中并超声搅拌1h,形成乳白色溶液A㊂同时,将2g NCM811黑色粉末加入到30mL乙醇中形成黑色悬浮液B,持续搅拌1h㊂然后将悬浮液B逐滴加入到A中,45ħ恒温磁力搅拌12h后挥发乙醇收集粉末,在110ħ真空下干燥过夜㊂将此LZPO@NCM811改性材料在750ħ的氧气气氛下保温2h,得到1%LZPO@NCM811㊂通过调节NCM811与LZPO的质量比,可以得到不同LZPO含量的NCM811㊂作为对比,原始的NCM811粉末是通过相同的退火工艺而不添加LZPO得到的㊂最后,将0㊁1%㊁2%㊁3%(质量分数)的LZPO含量标记为NCM811㊁1.0%LZPO@ NCM㊁2.0%LZPO@NCM和3.0%LZPO@NCM㊂㊀1.4㊀材料物相结构与微观形貌表征在分析NCM811三元正极材料及包覆材料粉末样品的物相组成时,应用荷兰帕纳科X射线衍射(XRD)仪,此仪器工作电压为40kV,电流为40mA,Cu Kα靶,仪器采集数据的步长为0.02ʎ,每步的停留时间为0.2s㊂仪器的测量范围10ʎ~120ʎ,仪器的工作模式是连续采集㊂实验最后获得的XRD数据是通过使用Fullprof软件的Rietveld方法细化的㊂1.5㊀半电池的组装和电化学性能测试按质量比为85ʒ10ʒ5称取相应的三元正极活性材料(NCM811㊁1.0%LZPO@NCM㊁2.0%LZPO@NCM㊁3.0%LZPO@NCM)㊁导电乙炔黑㊁聚偏二氟乙烯,并且与适量的N-甲基吡咯烷酮混合均匀,混合成大小均匀的浆材,再涂于铝箔上,将铝箔材料置于100ħ真空干燥箱中风干12h,然后用辊压进行加工之后,冲切成为孔径为12mm的圆形电极片㊂扣式电池(CR2032)在手套箱的氩气气氛下进行拼装,将所制备的材料做出金属正极极片,而负极是金属单质锂,隔离层是多孔聚丙烯膜,LiPF6溶液是电解液㊂用蓝电CT2001A型测试仪(LANDCTR2001A,中国武汉)完成电池的充放电㊁倍率性能和循环性能试验[16],进行电化学性能测试㊂电化学阻抗谱图(EIS100kHz)及循环伏安测试在上海辰华760E电化学工作站上进行测试,电化学阻抗测试频率范围为10mHz~100kHz㊂1.6㊀Rietveld精修[17]1966年,Hugo M Rietveld(荷兰科学家)提出基于中子粉末衍射的Rietveld精修,Rietveld精修通过拟合整个衍射图(包括峰强度㊁峰位置㊁峰形状㊁对称性等)来精修晶体的XRD图谱,获得物质的精细结构㊂XRD谱图中某衍射峰(hkl)的衍射强度如式(1)所示:Y hkl=G hkl I hkl(1)式中:G hkl为峰形参数,本文设置Pseudo-Voigt;积分强度I hkl是属于某hkl衍射峰,I hkl的表达式如式(2)所示:I hkl=S M hkl L hkl F2(2)hkl式中:S为标度因子;M hkl为衍射线hkl的多重因子;L hkl为洛仑兹因子;F hkl为结构因子㊂F hkl的计算公式如式(3)所示:F hkl2={ðn j=1f i cos2π(HX j+KY j+LZ j)}2+{ðn j=1f i sin2π(HX j+KY j+LZ j)}2(3)式中:hkl表示发生衍射的晶面指数;设置X j㊁Y j㊁Z j为原子j的原子坐标;f j为j原子的散射因子㊂XRD衍射图上任何一处衍射角(2θ)的计算强度见式(4):Y(2θ)C=Y(2θ)b+ðhkl G hkl I hkl(4)式中:Y(2θ)C为计算获得的强度值;Y(2θ)b为背景强度值;G hkl I hkl为衍射峰强度值㊂698㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第51卷Rietveld 方法如下:使用计算机程序将计算的衍射强度与测量得到的衍射强度按点进行一一比较,并使用最小二乘法调整结构的原子参数和峰形参数,以确保计算出的峰形状与测量的峰形状相匹配㊂最小二乘法精修过程中应最小化的量称为残差M (见式(5)):M =ð2θW 2θ(Y (2θ)O -Y (2θ)C )2(5)式中:W 2θ为权重因子;Y (2θ)O 为观测的强度㊂利用计算机程序不断调整峰形参数和晶体结构参数,利用最小二乘法使计算得到的光谱与实测光谱拟合㊂当达到最小的差值(M )时,结构的精修就可以结束了㊂判断拟合结果的好坏,是根据计算所得的全谱因子的大小判断的(见式(6)~(9))㊂全谱因子㊀R p =ðy i O -y i C ðy i o (6)加权的全谱因子㊀R wp =ðw i (y i O -y i C )2ðw i y 2i O éëêêùûúú1/2(7)期望因子㊀R exp =N -P ðw i y 2i O []1/2(8)拟合度因子㊀χ2=R wp R exp []2(9)式中:y i O 指代点i 处的实测强度值;y i C 指代点i 处的计算强度值;W i 指代统计权重因子;N 指代衍射图谱数据点的数目;P 指代拟合中的可变参数的数目㊂1.7㊀精修过程与策略[18]本文采用X 射线衍射仪获取NCM811㊁1.0%LZPO@NCM㊁2.0%LZPO@NCM㊁3.0%LZPO@NCM 样品的XRD 结果,Rietveld 精修要求尽可能宽的扫描范围,以获取高角度部分的数据,步进扫描停留时间在1s 以上,需要10000以上的衍射峰强度㊂本文扫描的2θ范围为10ʎ~120ʎ㊂停留时间2s,衍射峰强度远高于10000㊂㊀通过 FindIt 软件获得NCM811㊁1.0%LZPO@NCM㊁2.0%LZPO@NCM㊁3.0%LZPO@NCM 样品的主相NCM 和第二相Li 3PO 4的 CIF 格式的晶体结构数据文件㊂本文中的主相NCM 三元正极材料采用分子式为Co 0.1Li 1.03Mn 0.1Ni 0.77O 2(ICSD 号为90753)的结构文件,改性三元正极材料1.0%LZPO@NCM㊁2.0%LZPO@NCM㊁3.0%LZPO@NCM 采用同样的结构文件;第二相Li 3PO 4采用ICSD 号为84-0003的结构文件㊂本文使用Fullprof 软件的基于参数排序空间的粉末衍射晶体结构自动精修方法和最优R wp 值搜索算法进行精修㊂在精修过程中,首先通过Fullprof 软件将NCM811主相和第二相的 CIF 结构数据文件合并,转化为 PCr 文件,然后利用 PCr 文件控制各参数(峰形参数和结构参数),从而从计算机程序设计自动化的角度实现晶体结构的精修㊂Fullprof 软件对晶体参数精修时,首先为所有的峰形参数和结构参数设置相应的初始值(用代码值表示),然后不断使用UltraEdit 软件对 PCr 文件进行修改和完善(通过设定码值来实现),定制精修策略(优化结构参数和峰形参数精修的先后顺序),然后根据定制的精修策略,精修后的晶体参数需要逐步选取进行拟合计算(理论计算强度迭代拟合XRD 数据的实验强度)㊂在每次成功的Fullprof 精修后,程序将通过精修获得的晶体参数值写入晶体信息控制 PCr 文件,再次选择新的晶体参数进行精修,并持续优化精修过程,直到拟合好坏的判别因子和χ2达到预期值(R wp 小于15,χ2值小于5),要求对XRD 数据的所有关键结构参数和峰形参数进行精修㊂晶体结构精修的目的是通过不断迭代精修各种参数来实现的[19]㊂本论文以R wp 值和χ2值为考核指标,通过探索和优化,确定样品XRD 数据精修的晶体参数顺序为:(1)零位校正(Zero);(2)主相NCM811的标度因子(Scale factors)和第二相Li 3PO 4的标度因子(Scale factors)按次序精修;(3)按先后次序精修主相NCM811的晶胞参数(a ,b ,c )和第二相Li 3PO 4晶胞参数(a ,b ,c );(4)同时精修主相和第二相Li 3PO 4的高兹峰宽(U ,V ,W ),随后同时精修两相的洛仑兹峰宽(Shape,X);(5)同㊀第4期刘琳琳等:LiZr 2(PO 4)3包覆对高镍三元正极材料结构及电化学性能的影响699㊀时精修两相的不对称参数(Asy1,Asy2,Asy3,Asy4,Pre1);(5)精修XRD 数据的背底参数(Background);(6)精修主相的原子坐标㊁温度因子和占有率㊂2㊀结果与讨论2.1㊀LZPO 包覆对NCM811物相的影响及Rietveld 精修结果分析为了探究不同LZPO 包覆量对NCM811正极材料相结构的影响,采用XRD 对所有样品粉末进行相结构表征,结果如图1和表1所示㊂图1(a)结果表明,参照标准谱图可知,所有样品都呈现尖锐的衍射峰形,表明样品的结晶性良好,改性前后的材料都属于层状R-3m 空间群,样品的主相与LiNiO 2的标准谱图(PDF #74-0919)有良好对应㊂在包覆量为1%㊁2%和3%样品出现了第二相Li 3PO 4(PDF #84-0003)特征峰㊂从图1(b)和1(c)中观察到所有样品都有明显的(006)/(102)和(108)/(110)劈裂峰,说明所有样品结晶完整,具有较好的六方层状结构[20],相对应的电化学性能也越好㊂由于Li +的半径(0.076nm)与Ni 2+的半径(0.069nm)相近,Ni 2+容易迁移到Li 层造成Li +/Ni 2+混排㊂这种阳离子无序导致了(003)面在Bragg 角θd (003)处的相干性变差,导致(003)峰强度降低㊂然而,由于Li 层中的Ni 2+也在(104)晶面上,(104)峰的相干性增大,导致(104)峰的强度增大㊂因此,I 003/I 104峰强度比值越高,样品中的Li +/Ni 2+混排程度越低[19]㊂本论文中所有样品的I 003/I 104值数据见表1,由表1可知,NCM811㊁1.0%LZPO@NCM㊁2.0%LZPO@NCM 和3.0%LZPO@NCM 样品的003/104峰强度比值I 003/I 104值分别为1.43㊁1.66㊁1.57㊁1.53,样品的I 003/I 104峰强度比值均大于1.2,1.0%LZPO@NCM 样品的I 003/I 104峰强度比值最高,说明适量LZPO 包覆能有效抑制三元正极材料的Li +/Ni 2+混排量,保持三元正极材料良好的层状结构㊂图2为XRD 图谱的(003)面特征峰放大图㊂从图中可以看出,LZPO 包覆可导致样品的衍射峰向2θ衍射峰向低角度偏移,且包覆量越大,(003)的衍射峰向较低偏移的程度越大㊂这是由于在对包覆LZPO 的NCM811样品进行高温煅烧的过程中,LZPO 中Zr 4+通过固相扩散的作用进入到NCM811材料的内部,取代活性较强的Ni 2+,而Zr 4+的半径(0.072nm)大于Ni 2+(0.069nm)的半径,使得NCM811的晶胞体积变大,晶面间距变大,从而衍射峰会从高角度向低角度偏移㊂利用Fullprof 程序对所有样品的XRD 图谱进行精修后,获得如图3所示的全谱拟合结果图㊂精修数据结果如表1所示㊂表1为Rietveld 精修质量的评价参数,通过表1可知R 因子(R wp ㊁R p )均低于15%,χ2均小于5,完全符合1.6小节中所述的精修质量判定标准,表明通过Rietveld 精修得到样品的Li +/Ni 2+混排及晶胞参数等结果是可靠的㊂图1㊀NCM811和LZPO@NCM 的XRD 图谱:(a)所有样全谱图;(b)(006)/(102)面放大图;(c)(108)/(110)面放大图Fig.1㊀XRD patterns of NCM811and LZPO@NCM:(a)XRDpatterns of all samples;(b)enlarged patterns of (006)/(102);(c)enlarged patterns of (108)/(110)图2㊀NCM811和LZPO@NCM 的XRD 图谱的(003)面放大图Fig.2㊀Enlarged patterns of the (003)surface of the XRD patterns of NCM811and LZPO@NCM700㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第51卷表1㊀NCM811和LZPO@NCM的XRD精修数据结果表Table1㊀XRD Rietveld refinement results of NCM811and LZPO@NCMSample I003/I104R wp/%R p/%R exp/%χ2NCM811 1.43 3.46 2.58 2.19 2.491.0%LZPO@NCM 1.66 4.162.92 2.013.242.0%LZPO@NCM 1.57 2.573.47 2.03 2.903.0%LZPO@NCM 1.53 3.26 2.38 1.95 2.81图3㊀三元正极材料LZPO@NCM811和原始样品的XRD Rietveld精修结果Fig.3㊀XRD Rietveld refinement results of ternary cathode material LZPO@NCM811and original samples 表2为Rietveld精修获得样品的晶胞参数,表2结果表明,样品的晶胞参数(a,c)和晶格体积随着NCM 正极材料表面的LZPO包覆量的增加而逐渐增大,而晶胞参数和晶胞体积变大会导致晶面间距变大,根据布拉格衍射方程2d sinθ=kλ(k=1,2,3 )可知[20],晶面间距d与衍射角θ成反比,晶面间距逐渐变大会导致衍射峰向低角度偏移,这与图2得到的结论一致㊂说明在NCM811三元正极材料表面包覆LZPO会导致材料的晶面间距变大,而较大的晶面间距更有利于锂离子的传输,扩大锂离子电导率,从而提升三元正极材料的电化学性能㊂同时,表2中Li+/Ni2+混排的数据表明,随着LZPO包覆量的增加Li+/Ni2+混排量呈现出先下降,后上升的趋势,其中1.0%LZPO@NCM样品的Li+/Ni2+混排量最低,为2.21%,而表1中1.0% LZPO@NCM样品的I003/I104值最高,为1.66,说明LZPO包覆能有效降低NCM811材料的Li+/Ni2+混排程度㊂而随着LZPO包覆量的增加,LZPO在NCM811表面形成了较厚的包覆层,不利于Li+的传输,导致Li+/Ni2+混排量随着LZPO的包覆量的增加而增加,从而导致包覆三元正极材料的电化学性能变差㊂表2㊀NCM811和LZPO@NCM的晶胞参数Table2㊀Unit cell parameters of NCM811and LZPO@NCMx%LZPO@NCM a/nm c/nm c/a V/nm3Ni2+in Li+layers/% x=00.28705 1.41946 4.9450.10176 3.46x=10.28715 1.41953 4.94350.10183 2.21x=20.28726 1.42075 4.94580.10199 2.57x=30.2874 1.41998 4.94080.10204 3.26㊀第4期刘琳琳等:LiZr 2(PO 4)3包覆对高镍三元正极材料结构及电化学性能的影响701㊀2.2㊀材料的电化学性能分析正极材料是决定锂离子电池容量㊁循环性能和电化学阻抗关键因素㊂图4为NCM811㊁1.0%LZPO@NCM㊁2.0%LZPO@NCM 和3.0%LZPO@NCM 样品在0.1C 倍率下的首次充放电曲线㊂由图4可知,材料的首次放电比容量随着LZPO 包覆量的增加,先增加到达某个峰值之后,又随之降低,1.0%LZPO@NCM 样品的首次放电容量最高,为210.16mAh /g㊂而导致这些现象的原因是:(1)LZPO 在NCM811三元正极材料的表面形成包覆层,使得正极材料的Li +/Ni 2+混排程度降低,同时包覆可以减少电解液跟正极活性材料的接触,减少正极活性材料的溶解;(2)LZPO 作为一种快离子导体包覆在三元正极材料表面,能够提高充放电过程中锂离子扩散速率㊂但而随着LZPO 包覆量的增加,LZPO 在NCM811表面形成了较厚的包覆层,使Li +扩散通道受阻,导致材料的首次放电比容量随着包覆量的增加而减小,这与本文2.1小节得到的结论一致㊂图5是正极材料倍率性能曲线,在2.7~4.3V 的电压范围内,25ħ的测试条件下,对四种样品的倍率性能进行测试分析㊂由图可看出电流密度为0.2C 时,2.0%LZPO@NCM 样品表现出了最高的放电容量,随着电流密度由0.2C 增加至10C,2.0%LZPO@NCM 及3.0%LZPO@NCM 样品的放电容量发生显著衰减,而1.0%LZPO@NCM 样品表现出较高的放电容量㊂在10C 时,1.0%LZPO@NCM 样品的放电容量为145.7mAh /g,而原始样品NCM811㊁2.0%LZPO @NCM 及3.0%LZPO @NCM 样品的放电容量分别为114.2mAh /g㊁133.5mAh /g㊁129.8mAh /g,1.0%LZPO@NCM 样品在10C 时倍率性能是最佳,说明适量LZPO 包覆有利于增加电池的倍率性能㊂图4㊀正极材料首次充放电曲线Fig.4㊀First charge-discharge curves of NCM811and LZPO@NCM 图5㊀正极材料倍率性能曲线Fig.5㊀Rate performance curves of NCM811and LZPO@NCM 图6是改性样品和原始样品的循环性能曲线,在电压范围(2.7~4.3V)内,25ħ,1C 倍率下对原始样品以及不同包覆样品进行循环性能测试㊂如图6所示,可以看出1.0%LZPO@NCM 样品,以1C 的倍率循环200次后,放电比容量为210.16mAh /g(79.4%),而原始样品NCM811以及不同包覆样品2.0%LZPO@NCM 和3.0%LZPO@NCM 以1C 的倍率循环200次后,材料的放电比容量和容量保持率分别为202.01mAh /g (60.0%)㊁202.06mAh /g(74.5%)和184.59mAh /g(73.1%)㊂以上数据表明,三元正极材料1.0%LZPO@NCM 具有最优循环稳定性㊂导致这个现象的原因是:LZPO 包覆层在NCM811正极材料表面形成致密且薄的包覆层,可以使材料中Li +/Ni 2+的混排程度有效地降低,同时LZPO 包覆减少了活性正极材料的溶解,从而增加了三元正极材料的长期循环稳定性㊂电化学阻抗谱(EIS)一般用于研究材料的电荷转移阻抗与锂离子扩散速率间的关系㊂EIS 测试对NCM811㊁1.0%LZPO@NCM 样品进行阻抗分析,样品的电化学阻抗结果如图7所表示㊂从图7中可以看到,原始NCM811样品的电荷转移阻抗为43.88Ω,而改性后的样品的电荷转移阻抗较原始NCM811样品低,为41.33Ω,并且包覆后的材料的曲线斜率在低频区大于原始样品NCM811,表明适量的LZPO 包覆改性不仅可以提升材料的锂离子扩散速率,同时能减少材料与电解液之间发生的副反应,从而提高材料的电化学性能㊂702㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第51卷图6㊀正极材料的循环性能曲线Fig.6㊀Cycle performance of NCM811and LZPO@NCM 图7㊀原始样品NCM811与1.0%LZPO@NCM 的EIS 曲线Fig.7㊀EIS curves of original sample NCM811and 1.0%LZPO@NCM 图8是NCM811和1.0%LZPO@NCM 的循环伏安(CV)测试图㊂在样品NCM811的循环伏安测试图中,由于首圈极化程度大,导致了首圈与二㊁三圈的氧化还原峰的位置存在明显偏移,随着后续极化程度的减小,二㊁三圈曲线重合度更高,表明电池的充放电库伦效率增加㊂如图所示,在3.9V 和3.6V 左右的氧化还原峰对应Ni 2+/Ni 4+电对,并且在4.2V 和4.1V 左右也存在着一组氧化还原峰,代表了Co 3+/Co 4+的氧化还原电对㊂图8(a)中原始样品的氧化还原峰差值为0.147V,而图8(b)中1.0%LZPO@NCM 样品的氧化还原峰差值为0.104V,说明1.0%LZPO@NCM 样品氧化还原电对的可逆性更好,电荷更易传输㊂因此相比原始样品,1.0%LZPO@NCM 的电化学性能更突显优异性㊂图8㊀原始样品NCM811(a)和1.0%LZPO@NCM(b)的循环伏安(CV)测试图Fig.8㊀Cyclic voltammetry plots of original samples NCM811(a)and 1.0%LZPO@NCM (b)3㊀结㊀㊀论采用共沉淀法制备NCM811前驱体,之后对NCM811前驱体进行高温煅烧,以此得到三元正极材料㊂通过LZPO 包覆NCM811对三元正极材料进行改性,研究不同包覆量LZPO 对NCM811三元正极材料的晶体内部结构和电化学性能的影响,得出LZPO 最佳包覆量㊂经过实验数据分析,得出了以下结论:(1)相比其他样品,1.0%LZPO@NCM 样品的锂镍混排量最低,为2.21%;(2)2.7~4.3V 电压区间内,在10C 倍率下,仍有较好的充放电性能(放电容量145.7mAh /g),在1C 倍率下,有较好的循环稳定性(200圈容量保持率为79.4%)㊂同时,1.0%LZPO@NCM 样品具有较小的电荷转移阻抗值(41.33Ω)和较小的氧化还原峰差值(0.104V)㊂综上所述,1.0%LZPO@NCM 样品的电化学性能最优㊂总之,本文关于x %LZPO@NCM811的研究为今后NCM811改性提供了方向㊂㊀第4期刘琳琳等:LiZr2(PO4)3包覆对高镍三元正极材料结构及电化学性能的影响703㊀参考文献[1]㊀XU Q H,CHEN Q Y.Energy transition strategy of Chinese oil&gas companies and their green financial routes under the carbon neutralitytendency(Ⅱ)[J].China Oil&Gas,2021(2):35-40.[2]㊀姜华伟,刘亚飞,陈彦彬,等.锂离子电池三元正极材料研究及应用进展[J].人工晶体学报,2018,47(10):2205-2211.JIANG H W,LIU Y F,CHEN Y B,et al.Research progress on the ternary layered oxide cathode materials of lithium ion battery[J].Journal of Synthetic Crystals,2018,47(10):2205-2211(in Chinese).[3]㊀ROITZHEIM C,KUO L Y,SOHN Y J,et al.Boron in Ni-rich NCM811cathode material:impact on atomic and microscale properties[J].ACSApplied Energy Materials,2022,5(1):524-538.[4]㊀LI X L,JIN L B,SONG D W,et al.LiNbO3-coated LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2cathode with high discharge capacity and rate performance for all-solid-state lithium battery[J].Journal of Energy Chemistry,2020,40:39-45.[5]㊀SIM S J,LEE S H,JIN B S,et e of carbon coating on LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2cathode material for enhanced performances of lithium-ionbatteries[J].Scientific Reports,2020,10:11114.[6]㊀HAN B H,KEY B,LAPIDUS S H,et al.From coating to dopant:how the transition metal composition affects alumina coatings on Ni-richcathodes[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2017,9(47):41291-41302.[7]㊀WANG L F,LIU G Y,DING X N,et al.Simultaneous coating and doping of a nickel-rich cathode by an oxygen ion conductor for enhancedstability and power of lithium-ion batteries[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2019,11(37):33901-33912.[8]㊀XIONG X H,WANG Z X,YAN G C,et al.Role of V2O5coating on LiNiO-2based materials for lithium ion battery[J].Journal of PowerSources,2014,245:183-193.[9]㊀SCHIPPER F,BOUZAGLO H,DIXIT M,et al.From surface ZrO2coating to bulk Zr doping by high temperature annealing of nickel-richlithiated oxides and their enhanced electrochemical performance in lithium ion batteries[J].Advanced Energy Materials,2018,8(4):1701682.[10]㊀ZHANG H L,XU J Q,ZHANG J J.Surface-coated LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)cathode materials by Al2O3,ZrO2,and Li2O-2B2O3thin-layers for improving the performance of lithium ion batteries[J].Frontiers in Materials,2019,6:309.[11]㊀ZHOU L,TIAN M J,DENG Y L,et 2O3-coated Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2as cathode 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[19]㊀占望鹏.基于参数排序空间的粉末衍射晶体结构精修自动化方法研究[D].上海:上海大学,2016.ZHAN W P.Automated method for crystal structure refinement in powder diffraction based on parameters sorting space[D].Shanghai:Shanghai University,2016(in Chinese).[20]㊀WU F,LIU N,CHEN L,et al.Improving the reversibility of the H2-H3phase transitions for layered Ni-rich oxide cathode towards retardedstructural transition and enhanced cycle stability[J].Nano Energy,2019,59:50-57.。

包覆硼粒子提高硼的燃烧效率

包覆硼粒子提高硼的燃烧效率摘要：本文研究了包覆硼粒子可能的应用，以提高燃烧效率。

研究发现包覆硼粒子有助于增强硼的燃烧效率，而且可以在较低的温度下实现。

在这种情况下，将有助于大大减少能源的耗费和绿色可持续发展。

关键词：包覆硼粒子，燃烧效率，硼，能源耗费，可持续发展正文：本文研究了将硼粒子包覆在薄膜中以提高硼的燃烧效率的可能性。

具体来说，研究表明，通过将硼粒子封装在一层保护膜中，可以最大限度地提高燃烧效率。

因此，这一新方法可以在较低的温度下实现，尤其是当使用低成本的可再生材料作为膜材料时。

此外，还利用有机结构助剂提高壁面的极性，以促进发光性质的发挥和燃烧效率的提升。

最后，通过研究发现，使用包覆硼粒子可以大大提高硼燃烧的效率，从而使能源消耗更低，也有助于实现可持续发展目标。

将硼粒子包覆在薄膜中以提高其燃烧效率，可以用于诸多应用。

首先，它可以用于炸药制造，其中封装硼粒子的燃料可以更有效地产生热量，从而提高爆炸力量。

此外，它还可以用于火箭燃料的制备，因为包覆的硼粒子能够更快地焚烧出大量的能量。

此外，它还可以用于汽车发动机的改进，使发动机的燃料更正常，从而提高它的性能和耗油率。

同样，它也可以用于工业平台，因为具有较低的燃料耗费率，将有助于降低生产成本。

通过使用包覆硼粒子，还可以促进绿色可持续发展，从而有助于缓解气候变化问题。

此外，它还可以用于灯泡的改进，这将有助于减少光污染，保护自然界的昼夜生物群落。

总而言之，将硼粒子包覆在薄膜中以提高燃烧效率是一种有效的方法，它可以应用于许多不同的方面，从而实现节能和可持续发展等目标。

包覆硼粒子可以使复杂的工艺和高温燃烧有效地完成，进一步减少能源消耗，并改善空气质量。

通过使用包覆硼粒子，燃料可以在低温条件下实现，大大提高了制造方面的效率。

此外，它可以节省更多的燃料，并减少碳排放，从而减少对大气环境造成的影响。

此外，将硼粒子包覆在薄膜中以提高燃烧效率也有助于促进农业技术、食品生产以及其他工业应用的发展。

α-LiAlO2包覆Li[Li0.2Mn0.54Co0.13Ni0.13]O2的性能

α-LiAlO2包覆Li[Li0.2Mn0.54Co0.13Ni0.13]O2的性能陈宇;庞国耀;李建玲【摘要】Co-precipitation method was used to synthesize the solid solution cathode material Li[Li0.2Mn0.54Co0.i3Ni0.13]O2 and the performance of this material coated with lithium aluminate (a-LiAlO2) was studied.XRD and field-emission scanning electron microscopy (FESEM) test showed that both the materials before and after coating belonged to a-NaFeO2 hexagonal layered structure with R3m space group, the thick inhomogeneous floccus layers were coated on the surface of particle. The better performance was achieved by sample with coating amount of 3% : when cycled in 2.0-4.8 V at a low current (0.05 C) ,the specific discharge capacity was 273.0 mAh/g,when the current increased to 1.00 C,the specific discharge capacity reached to 173.2 mAh/g.The rate capability was benefitted from the lower surface impedance and reaction impedance as indicated by the electrochemical impedance spectroscopy(EIS) test result.%用共沉淀法制备了固溶体正极材料Li[Li0.2Mn0.54Co0.13Ni0.13]O2,并用偏铝酸锂(α-LiAlO2)进行包覆改性.XRD和场发射扫描电子显微镜(FESEM)测试表明:包覆前后的材料均属于α-NaFeO2六方层状结构,R3m空间群；包覆后的样品颗粒表面形成了一层不均匀絮状包覆物α-LiAlO2.包覆量为3％的样品性能较好:以低电流(0.05 C)在2.0～4.8 V循环,首次放电比容量达273.0 mAh/g;当电流提高到1.00C 时,放电比容量为173.2 mAh/g.倍率性能的提高,得益于包覆样品具有的较低的界面电阻与反应电阻,电化学阻抗谱(EIS)测试结果证明了这一点.【期刊名称】《电池》【年(卷),期】2012(042)005【总页数】3页(P242-244)【关键词】正极材料;包覆;性能;偏铝酸锂(α-LiAlO2)【作者】陈宇;庞国耀;李建玲【作者单位】北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TM912.9Li2MnO3-LiMO2层状固溶体系正极材料的成本与LiMn2O4接近,结构比LiMn2O4稳定,且有更高的充放电比容量;还可在高放电比容量的前提下,提供很高的开路电压,如在开路电压为4.8 V时,放电比容量可高于220 mAh/g,放电性能稳定,如以12.5 mA/g的电流在 2.0～4.8 V充放电,第50次循环的放电比容量仍有200 mAh/g[1]。

lif包覆正极材料

lif包覆正极材料
包覆正极材料是指在锂离子电池制造过程中对正极材料进行包
覆处理的步骤。

正极材料通常是由锂盐和导电材料组成的复合材料，其目的是存储和释放锂离子以实现电池的充放电过程。

包覆正极材
料的过程主要是为了提高电池的安全性、稳定性和性能。

首先，包覆可以起到保护正极材料的作用。

正极材料往往是一
种化学活性物质，容易受到空气、水分和其他外界环境的影响而发
生化学反应，导致电池性能下降甚至损坏。

通过包覆处理，可以有
效地阻止外界物质对正极材料的侵蚀，延长电池的使用寿命。

其次，包覆可以提高正极材料的电化学性能。

包覆材料的选择
和制备工艺可以影响正极材料的导电性、离子扩散速率和化学稳定性，从而改善电池的充放电性能和循环寿命。

此外，包覆还可以改善电池的安全性能。

正极材料在充放电过
程中可能会发生体积变化，导致电极材料的结构破坏和内部短路，
甚至引发热失控和爆炸。

通过合适的包覆材料和技术，可以有效地
减缓正极材料的体积变化速率，提高电池的安全性。

总的来说，包覆正极材料是电池制造过程中至关重要的一步，通过合适的包覆处理可以改善电池的稳定性、性能和安全性，是锂离子电池领域的重要技术之一。

含氟聚合物包覆铝粉的分子动力学计算

含氟聚合物包覆铝粉的分子动力学计算近年来，具有多功能性的含氟聚合物材料已经受到了广泛的关注，因为它们可以用于控制物质和促进化学反应。

在近期的研究中，研究人员发现使用含氟聚合物材料可以增加铝粉的反应活性。

综上所述，本文将探讨以下问题：利用分子动力学计算，含氟聚合物能否有效地包覆铝粉，从而改善它的可用性和性能？为了研究上述问题，研究人员利用分子动力学的相关方法，对含氟聚合物包覆的铝粉进行了系统的研究。

首先，研究人员建立了分子模型，主要包括一个单体，一个活性位点和一个铝粉颗粒。

然后，他们模拟了氟原子进入铝粉簇中的过程，以及氟原子和铝粉簇之间的相互作用以及它们之间的氢键结合情况。

在模拟分析过程中，科学家们发现含氟聚合物能够有效地包覆铝粉，并减少其表面的活性。

研究发现，氟原子与铝粉表面形成的氢键结合力较弱，但聚合物的包覆可以明显改善其附着力，有效地抑制表面活性。

此外，受含氟聚合物的稳定性影响，包覆后的铝粉可以在更宽的温度范围内保持其结构稳定性。

在模拟过程中，研究人员还发现了含氟聚合物包覆铝粉的其他有益效果，比如该材料在热物理性能上可以显示出较强的阻燃性，而且可以有效地抑制在溶剂环境中的可溶性污染物的释放。

此外，受到聚合物的包覆和保护，铝粉的亲水性也已经得到了显著的改善。

综上所述，本研究使用分子动力学计算，证明了含氟聚合物能够有效地包覆铝粉，从而改善它的可用性和性能。

这一成果有助于进一步探索多功能材料的可能性，从而为未来材料研发开辟新的局面。

未来，研究人员可以继续对含氟聚合物包覆的铝粉进行进一步的分子动力学研究，以确定它们的特征、物性和可用性，以及如何有效地改善包覆后的性能。

此外，在实验设计和实验条件方面也值得进一步深入探究。

因此，以上研究结果证明了含氟聚合物能够有效地包覆铝粉，为未来材料研发提供了重要指导。

感应加热合成硼化物粉体及其在碳复合耐火材料中的作用

感应加热合成硼化物粉体及其在碳复合耐火材料中的作用碳复合耐火材料由于碳的引入赋予了其优异的抗渣性和抗热震性,被广泛应用于钢铁工业。

然而,碳复合耐火材料存在的最大问题是碳容易氧化,从而导致结构疏松劣化了材料性能。

为了改善碳复合耐火材料的抗氧化性能,通常需要添加一些抗氧化剂。

硼化物作为碳复合耐火材料的抗氧化剂不仅能通过形成表面保护层来改善材料的抗氧化性,降低碳损失,还可以提高材料的抗侵蚀性和力学性能,且硼化物的种类和特性对材料性能亦有较大影响,因此硼化物在碳复合耐火材料中的应用研究受到学者的广泛关注。

目前,硼化物粉体的合成主要以碳热还原法为主,但是,传统加热的合成温度高、生产成本高,因而限制了其在耐火材料中的广泛应用。

感应加热是一种新型的加热方法,具有升温速率快、易控制和清洁环保等优点,日益受到科研人员的重视。

基于此,本文的研究工作主要包括:在感应加热条件下采用碳热还原法合成出CaB6及硼化物的复合粉体（CaB6-LaB6、CaB6-ZrB2、CaB6-B4C和ZrB2-B4C）;将硼化钙及硼化物复合粉体引入到碳复合耐火材料（MgO-CaO-C制品和Al2O3-SiC-C浇注料）中,探讨其对物相组成、显微结构、力学性能、抗氧化性及抗渣性的影响;揭示这些硼化物在碳复合耐火材料中的抗氧化机理。

通过上述研究工作,得到如下主要结论:（1）采用感应加热方式合成了CaB6粉体。

AP包覆超细硼粉的改进方法

文章编号:100629941(2007)0420382205AP 包覆超细硼粉的改进方法张教强1,庞维强2,张琼方3,苏力宏1,颜红侠1,寇开昌1,国际英1(1.西北工业大学应用化学系,陕西西安710072;2.西安近代化学研究所,陕西西安710065;3.中国空空导弹研究院,河南洛阳471009)摘要:采用沉积法,以甲醇、丙酮为溶剂,AP 为主要原料,对超细硼粉进行包覆。

研究了溶剂、蒸发速率及氨基硅烷偶联剂对包覆效果的影响,并采用红外光谱、热分析、原子力显微镜、透射电镜等手段分析了包覆效果。

结果表明,最佳的蒸发速率为10g ・h -1;包覆前先对硼粉进行硅烷偶联剂预处理,会使硼粉的表面沉积更均匀,包覆效果更好;包覆后硼粒子表面规整,而且外表面存在较明显的包覆层。

关键词:分析化学;超细硼粉;表面包覆;固体推进剂;高氯酸铵中图分类号:T J55;V512 文献标识码:A收稿日期:2006211207;修回日期:2007201219作者简介:张教强(1965-),男,副教授,博士,主要从事材料学及应用化学方面的研究及教学工作。

e 2mail:zhangjq@nwpu .edu .cn1　引　言硼以其高体积热值(1310MJ /m 3)和质量热值(58.3MJ /kg )等优点,成为瞩目追求的燃料。

然而硼在实际应用中却存在一系列的困难。

由于硼的表面存在B 2O 3、H 3BO 3等杂质而干扰以HTP B 为粘合剂的推进剂的制药工艺,而采用包覆的硼粉则解决了这一问题。

高氯酸铵(AP )具有与其它组分相容性好、气体生成量较大、生成焓大、稳定性高,原料来源广泛、价格低廉等优势,在很多发动机的装药中被用作氧化剂[1,2]。

用AP 包覆硼可大幅度提高推进剂的工艺性能[3],有利于改善燃烧性能。

AP 包覆硼的研究内容包括溶剂的选择、添加剂的选择与用量确定、加料顺序、包覆温度、搅拌速度以及后处理等。

目前用于AP 包覆硼粉的溶剂主要有液氨、水和甲醇,因为AP 在这些溶剂中的溶解度相对较大[4～7]。

Li3PO4包覆改善LiNi0.5Co0.2Mn0.297Al0.003O2材料性能研究

LI Wen-sheng, XU Guo-feng, LIU Pan, FAN Yong-li
Abstract: Ni0.5Co0.2Mn0.297Al0.003O2 and LiNi0.5Co0.2Mn0.297Al0.003O2 material with an average diameter of 9 滋m were synthesized by co-precipitation reaction and high temperature sintering (920℃ -12 h). Then, LiNi0.5Co0.2Mn0.297Al0.003O2 material was coated with Li3PO4 by liquid phase mixing and following heat treatment (600 ℃-6 h). The as-prepared samples were characterized by XRD, SEM, TEM and DSC. The results showed that Li3PO4 was coated uniformly on the surface of the material and did not change the crystal structure and morphology characteristics, while it can significantly improve the cyclic stability and thermal stability of the material. The capacity retention of LPO-0% and LPO-0.3% were 94.4% and 97.5%, and the thermal decomposition temperature of charged state were 274.3℃and 300.9℃ respectively. The improvement of comprehensive properties proves that Li3PO4 coating can inhibit the interfacial reaction between active substance and electrolyte and improve the structural stability of the material. Key words: cathode; coating; structural stability; electrical properties

硼粉的包覆及含包覆硼推进剂燃烧残渣成分分析

２ＣｌｇｆｓｏａｔｓＮｒｗｓｒｏｔｃｎｃｎｖｒｉ，ｉ．ｏｌｅｏｔｎｕｃ，ｏｈｅｔｎＰｌｅｈｉＵｉｓｔＸｉ７０７，ｈｎ）ｅＡｒｉｔｅｙｌａｅｙｍ１０２Ｃｉａ
ＡｂｔａｔＢｒｎｐｒｉｌｓｗｒｏｔｄｂｓｇｄｆｒｎｏｔｇａｅｔｓｒｃ：ｏｏａｔｅｅｅｃａｅｙｕｉｉｅｅｔｃａｉｇｎｓ．ａｄｔｅｅｅｔｆｄｆｒｎｅｔｎｂｒｎｐｗｄｒｃｎｎｎｈｆｃｓｏｉｅｔａｎｓｏｏｏｅｅｇｏ
１引言
成一层熔融的氧化层，必须在很高温度下才能使该氧化层以足够高的速度蒸发，使氧化层内的粒子快速燃２实验
Ｃｏｔｎｆｂｒｎｐｒｉｌｓａｄｃｍｂｓｉｎｒｓｄｎｌｓｓａｉｇｏｏｏａｔｃｅｎｏｕｔｏｅｉｕｅａａｙｉ
ｏｏｏ－ａｅｏｉｒｐｌｎｓｆｂｒｎｂｓｄｓｌｐｏｅｌｔｄａ
维普资讯
固体火箭技术
第２９卷第３期
ＪｕｎｌｏｄｉｏｋｔＴｃｎｌｇｏｒａｆＳｄＲｃｅｅｈｏｏｙＶ０．９Ｎｏ３２ｏ１２．ｏ６
硼粉的包覆及含包覆硼推进剂燃烧残渣成分分析①
覆后硼粉加水悬浊液体系的ｐＨ值明显增大，并适合于舍硼富燃料推进荆的制药工艺；包覆后硼粉的燃烧效率明显提高。关键词：含硼固推进剂；面包覆；；体表硼燃烧残渣分析

包覆材料对纳米颗粒属性的影响分析

包覆材料对纳米颗粒属性的影响分析引言：纳米颗粒是具有独特特性的重要纳米材料之一，具有广泛的应用前景。

然而，纳米颗粒在实际应用过程中可能会受到环境、化学反应等方面的影响，为了保护和改善纳米颗粒的性能，包覆材料被引入。

本文将对包覆材料对纳米颗粒属性的影响进行分析，并探讨其应用前景和未来发展方向。

一、包覆材料的选择和特性在选择合适的包覆材料时，需要考虑以下几个因素：材料的稳定性、相容性、可控性和可适应性。

常用的包覆材料包括聚合物、金属氧化物、纳米纤维等。

这些材料能够提供保护作用，并且可以通过改变包覆材料的种类、厚度和形貌来调控纳米颗粒的性质。

二、包覆材料对纳米颗粒表面性质的调控作用1. 表面修饰和稳定性包覆层可以提供额外的化学修饰官能团，增强纳米颗粒的表面活性和稳定性。

例如，在纳米金颗粒上包覆聚合物后，通过调节聚合物的官能团，可以实现纳米颗粒在水相中的分散稳定性。

2. 光学和电学性质调节包覆材料可以调节纳米颗粒的光学和电学性质。

例如，通过在纳米颗粒表面包覆金属薄膜，可以增强纳米颗粒的光学吸收性能。

同时，包覆材料也可以改变纳米颗粒的电荷传输行为，进而调节其电学性能。

3. 磁性和催化性能调节以磁性纳米颗粒为例，包覆材料可以通过改变其表面磁各向异性以及交换耦合效应，从而调节纳米颗粒的磁性能。

同样，包覆材料还可以调节纳米颗粒的催化活性，使其在催化反应中表现出更高的效果。

三、包覆材料对纳米颗粒的稳定性和生物相容性的影响1. 稳定性的增强包覆层能够提供额外的阻塞作用，防止纳米颗粒的聚集和团聚。

同时，包覆材料还可以抑制纳米颗粒与周围环境中的有害物质发生反应，从而保护纳米颗粒的结构稳定性。

2. 生物相容性的提高纳米颗粒在生物应用中的生物相容性是关键因素之一。

适当选择合适的包覆材料可以改善纳米颗粒与生物组织的相互作用，减轻其对机体的毒性和损伤，提高其在生物医学领域的应用前景。

四、包覆材料对纳米颗粒应用的影响1. 催化领域通过合理选择包覆材料，可以提高纳米颗粒催化剂的特异性和活性，增强催化反应的效果。

硼粉粒径对锂硼合金结构和电化学性能的影响

第 54 卷第 10 期2023 年 10 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.10Oct. 2023硼粉粒径对锂硼合金结构和电化学性能的影响刘秀芳1，王日初1，彭超群1，曾婧2(1. 中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙，410083；2. 中南大学冶金与环境学院，湖南长沙，410083)摘要：金属锂具有高比容量、低密度、低电化学电位，是锂二次电池负极的候选材料，但金属锂在循环过程中不可控的锂枝晶生长和剧烈的体积变化易造成巨大的安全隐患。

Li-B 合金因存在三维多孔纤维状骨架可以降低局部电流密度，缓解锂枝晶的生长并减少体积变化。

采用不同粒径的无定形硼粉制备Li-B 合金负极，研究硼粉粒径对Li-B 合金的结构和电化学性能的影响。

研究结果表明：由平均粒径为1.49 μm 的硼粉制备的锂硼合金的骨架孔隙尺寸最小，锂在沉积/溶解过程中会出现堵塞。

由平均粒径为3.12 μm 的硼粉制备的锂硼合金，具有大小合理、分布均匀的骨架孔隙，有利于锂的沉积、溶解；Li-B 合金对称电池具有最低的过电位(0.13 V)和最低的界面电阻，以LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2为正极的全电池具有最高的比容量。

关键词：锂硼合金；锂金属电池；负极；三维骨架中图分类号：TM911 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2023）10-3875-11Effects of particle size of boron on the structure andelectrochemical performance of lithium-boron alloysLIU Xiufang 1, WANG Richu 1, PENG Chaoqun 1, ZENG Jing 2(1. School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;2. School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: Lithium metal has high specific capacity, low density and low electrochemical potential, and a candidate material for the anode of lithium secondary batteries, but the uncontrollable growth of lithium dendrites and the drastic volume change of lithium during cycling lead to huge security risks. The three-dimensional porous fibrous framework of Li-B alloy can reduce the local current density, alleviate the growth of lithium dendrites and reduce the volume change. In this paper, amorphous boron powders with different particle sizes were used to prepare Li-B alloy anodes, and the effect of boron powder particle size on the structure and electrochemical收稿日期： 2022 −11 −06；修回日期： 2022 −12 −26基金项目(Foundation item)：湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ40591)；长沙市自然科学基金资助项目(kq2202094) (Project(2022JJ40591) supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province; Project(kq2202094) supported by the Natural Science Foundation of Changsha)通信作者：曾婧，博士，副教授，从事新能源材料与器件研究；E-mail ：****************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.10.009引用格式：刘秀芳, 王日初, 彭超群, 等. 硼粉粒径对锂硼合金结构和电化学性能的影响[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(10): 3875−3885.Citation: LIU Xiufang ,WANG Richu, PENG Chaoqun, et al. Effects of particle size of boron on the structure and electrochemical performance of lithium-boron alloys[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(10): 3875−3885.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)properties of Li-B alloys was studied. The results show that the skeleton pore size of lithium boron alloy prepared from boron powder with average particle diameter of 1.49 μm is the smallest, and lithium will be blocked during deposition/dissolution. The lithium boron alloy prepared by boron powder with average particle diameter of 3.12 μm has a reasonable size and uniform distribution of skeleton pores, which is conducive to the deposition and dissolution of lithium. In the symmetric battery, it exhibits the lowest overpotential(0.13 V) and the lowest interfacial resistance. In the full battery with LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2 as the cathode, it has the highest specific capacity.Key words: Li-B alloy; lithium metal batteries; anode; 3D skeleton目前，以石墨为负极[1]的锂二次电池已无法满足电子设备和新能源汽车发展的需求，发展新的负极迫在眉睫。

正极材料包覆氧化物后发生的反应-概述说明以及解释

正极材料包覆氧化物后发生的反应-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：正极材料是电池中的重要组成部分，直接影响着电池的性能和循环寿命。

为了进一步提高正极材料的性能，研究人员开始采用包覆氧化物的方法来改善其电化学性质。

通过合理选择包覆材料和包覆方法，可以增强正极材料的电导率、抑制电极材料与电解质的副反应以及提高电化学稳定性。

包覆氧化物后发生的反应是指在包覆层和正极材料之间发生的化学和物理反应。

这些反应可以通过改变正极材料和包覆层的相互作用方式来调控电池的性能。

常见的反应有包覆层与正极材料的界面改变、包覆层的溶解、包覆层的还原和氧化等。

这些反应会引起电池内部的结构重组和离子迁移，进而影响电池的容量、循环稳定性和电化学性能。

本文将重点讨论正极材料包覆氧化物后发生的反应，分析不同包覆方法和包覆材料对正极材料性能的影响。

通过对这些反应机制的研究，可以更好地理解包覆技术在提高正极材料性能方面的作用机制，为进一步改善电池性能提供指导和参考。

同时，对未来的研究方向进行展望，为电池领域的发展提供新的思路和方法。

接下来的章节将详细介绍正极材料的特性、包覆氧化物的方法以及包覆后发生的反应的机制和影响。

通过系统的研究和分析，期望能够全面了解正极材料包覆氧化物后发生的反应，并为电池的性能提升和应用推广做出贡献。

1.2 文章结构本文将按照以下结构展开讨论正极材料包覆氧化物后发生的反应。

首先，在引言部分将给出概述，介绍本文的主要内容和目的。

然后在正文部分，将详细探讨正极材料的特性、包覆氧化物的方法以及包覆氧化物后发生的反应。

在结论部分，将对正极材料包覆氧化物的作用进行总结，展望未来研究的方向，并得出结论。

在正文部分的第2.1节，将详细介绍正极材料的特性。

包括正极材料的结构、组成以及其在充放电过程中的电化学行为。

将重点讨论正极材料的性能指标，如容量、循环稳定性和倍率性能等，并分析其对电池性能的影响。

在第2.2节，将探讨包覆氧化物的方法。

Li_2O对硼硅酸盐玻璃结构与性能的影响_章璐娴

：；；；／［ＫｅｗｏｒｄｓｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅｌａｓｓｔｈｅｒｍａｌｓｈｏｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｆｒａｒｅｄｓｅｃｔｒｏｓｃｏＢＯ３］ＢＯ４］ｂ［ｇｐｐｙｙ硼硅酸盐玻璃化学稳定性好、热稳定性高、线膨胀系数小、力学性能好，并且具有较高的可见光透过率，已经在光学玻璃、电真空玻璃、集热器等方面获得了广泛的应用。随着科研工作者在电熔窑技ＬＣＤ基片、术、全氧燃烧熔化技术和浮法工艺成形技术上的不断研究改进，硼硅酸盐玻璃将大规模应用在防火玻璃、平
碱介质为100mollnaoh溶液与100mollna2co3溶液的混合液侵蚀时间为14d2结果与讨论21li2o对硼硅酸盐玻璃结构的影响211红外图谱分析玻璃结构图1中为不同含量li2o的硼硅酸盐玻璃在室温下的红外光谱图为了比较各个谱带的变化情况数据依次做了径向上的垂直移动
第３７卷第５期２０１５年５月
ＬｉＯ对硼硅酸盐玻璃结构与性能的影响２
２２，章璐娴１，何峰１，梅书霞１，金明芳１，谢峻林１，（）武汉理工大学材料科学与工程学院，武汉４武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉４１．３００７０；２．３００７０
摘要：测试玻璃的密度、热震ｉ采用熔融冷却法制备不同Ｌ２Ｏ含量的高硼硅酸盐玻璃。通过红外光谱分析玻璃结构，化学稳定性和力学性能，研究Ｌ使Ｒ值减性、ｉＬｉ２Ｏ含量对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响。研究表明：２Ｏ含量增加，小，从红外图谱和Ｓ比例增大，硼氧三角体［与硅氧四面体［结构差异大，分相加ＥＭ图片中可知体系中［ＢＯ３］ＢＯ３］ＳｉＯ４］

氧化锂硼玻璃涂层对LiNi1

氧化锂硼玻璃包覆对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能的影响摘要通过证解方法进行研究氧化锂硼玻璃包覆对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能的影响。

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的形态，结构和电化学性能等特征是通过扫描电子显微镜，X-射线衍射，电化学阻抗和充放电进行测试的。

结果表明，包覆后的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的晶体结构与包覆前一样。

但是包覆后样品显示出良好的高倍率放电性能（5C倍率下为148mAh g-1），和高温下的循环稳定性（50次循环后，室温下容量保持99%，高温下为87%），提高了Li +的扩散系数，减少了充电转移电阻、单元格内的副反应和氢氟酸的侵蚀，因而包覆后的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2获得良好的化学性能。

关键词：锂硼氧化物玻璃;包覆;阴极材料;锂离子电池介绍：由于锂离子电池的循环寿命长能量密度高，因而被广泛应用于混合动力电动汽车，笔记本电脑，移动电话等[1，2]。

钴酸锂具有易合成，高电子传导性，优良的循环性能，以及合理的倍率等优点，在目前商业锂离子电池行业中仍然是使用最广泛的阴极材料。

然而，其成本高，容量有限，具有毒性等缺点限制了它的进一步发展和应用[3，4]。

随着不断增长的市场需求，寻找一种新的低成本，低毒性的正极材料以便于逐步取代钴酸锂使非常有必要的。

LiNi x Co y Mn（1-x-y）O2材料中含有锂，镍，钴，锰几种阳离子，被认为是最有希望的可充电锂离子电池阴极材料的未来。

该材料属于α-NaFeO2型，镍,钴和锰离子的化合价分别是+2，+3和+4。

但是只有镍离子和钴离子具有电化学活性[5]。

2001年，Ohzuku 和Makimura两人首次合成了放电容量最高可以达到200mAh g−1[6，7]的电池。

在LiNi x Co y Mn（1 - x-y）O2的系统中，LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（NCM）是目前研究得最广泛的[6]。

含氟粘结剂对爆炸过程硼粉反应完全性的影响

含氟粘结剂对爆炸过程硼粉反应完全性的影响
潘文;封雪松;张坤
【期刊名称】《火工品》
【年(卷),期】2022()5
【摘要】为研究含氟粘结剂对爆炸过程硼粉反应完全性的影响,首先,利用酸碱滴定法和X-射线荧光法,分别测试了含F2603和EVA粘结剂的含硼炸药爆炸反应后固体产物中硼元素的含量,然后,采用X-射线衍射法分析了除去B2O3之后的残渣组分物质形态,最后,通过对F2603的固相分解产物进行红外分析,反推出粘结剂分子断裂分解过程和产物,并进一步推测了含氟粘结剂对硼粉反应完全性的影响机制。

结果表明:含氟粘结剂能使爆炸过程中硼粉的氧化率提高20%左右,作用机理为含氟粘结剂分解产生的氟化氢、氟元素等物质通过对硼粉氧化膜的消耗,有效改善了硼粉在爆炸过程中的氧化完全性,进而提高了含硼炸药爆炸反应的能量释放。

【总页数】5页(P41-45)
【作者】潘文;封雪松;张坤
【作者单位】西安近代化学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TJ55;TQ560.4
【相关文献】
1.提高硼粉的爆炸反应性研究
2.含氟粘结剂对含硼炸药水下爆炸能量的影响
3.含能粘结剂对铝化炸药爆炸能量的影响
4.含能粘结剂对铝化炸药爆炸能量的影响
5.含能粘结剂对铝化炸药爆炸能量的影响
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ＬｉＦ记为Ｂ。
ＬｉＦ包覆后硼粒子表现出极短的点火时间。Ｔ．Ｋ．Ｌｉｕ
４］等［用ＬｉＦ、氟橡胶（Ｖｉｔｉｏｎ）和硅烷包覆硼粒子并研究
其对推进剂燃烧性能的影响，发现ＬｉＦ包覆后，推进剂燃烧更剧烈，点火延迟时间更短。李疏芬等聚减弱、喷射加强。庞维强等
－１为１０ħ · ｍｉｎ。试样用量约１ｍｇ，采用氧气气氛，
㊀㊀分析已有资料表明，目前对ＬｉＦ包覆硼粉的研究
１㊀引㊀言
㊀㊀硼以其具有高质量热值和体积热值的优点而成为富燃料推进剂的首选燃料之一，以硼为主燃料组分的
－１以含硼富燃料推进剂理论比冲可达１０ｋＮ· ｓ ·ｋｇ
主要集中在研究其包覆过程和包覆机理，以及包覆后硼粉对推进剂燃烧性能的影响，而包覆硼的热氧化特性研究及其对推进剂能量释放特性影响的研究则比较缺乏。本工作采用热分析法研究了ＬｉＦ包覆对硼热氧化性能的影响，分析了ＬｉＦ包覆对推进剂燃烧效率的影响，探讨了ＬｉＦ包覆在硼粉热氧化过程中的作用机理。
［６－７］［５］
研究表
明，含ＬｉＦ包覆硼粒子的推进剂燃点降低，粒子间的凝研究发现ＬｉＦ包覆硼明显改善了推进剂的工艺，且推进剂中硼的燃烧效
８－９］率显著提高。高东磊等［也研究了ＬｉＦ包覆的硼粒
子对推进剂燃烧性能的影响，结果表明ＬｉＦ包覆的硼粒子氧化反应温度降低、燃烧效率提高，推进剂低压可燃极限降低、爆热提高。
率和二次能量释放效率明显提高，硼的燃烧效率从６５．４８％提高到８１．５７％。这是由高温下ＬｉＦ通过吸热反应消耗硼粉表面Ｂ２Ｏ３氧化层，加速Ｂ／Ｏ反应所引起的。关键词：材料科学；ＬｉＦ；包覆；热分析；含硼富燃料推进剂；燃烧效率中图分类号：ＴＪ５５；Ｖ５１２㊀文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６９９４１．２０１３．０１．０１３
ＬｉＦＬｉＦ）进行热分析试验。制备了含Ｂ的推进摘㊀要：为考察ＬｉＦ包覆对硼粉热氧化特性的影响，采用ＤＳＣＴＧ技术对ＬｉＦ包覆硼（ＢＬｉＦ剂样品。采用氧弹量热计测试其爆热和热值。考察了Ｂ对推进剂一次、二次燃烧过程中能量释放特性的影响。结果表明：与无ＬｉＦＬｉＦ定形硼相比，Ｂ在５９９ħ 存在快速氧化反应，有３９．９％（质量百分数）的Ｂ参与了Ｂ／Ｏ反应。含Ｂ的推进剂使一次能量释放效
上，但是硼存在点火和燃烧过程复杂、燃烧效率偏低的问题，使其潜在的高热值在实际应用中不能充分发
１－２］挥［。因此，要使硼粉在富燃料推进剂中得到广泛
应用，就必须先改善其点火燃烧性能。㊀㊀国内外对硼粒子燃烧的研究表明，硼表面包覆ＬｉＦ可以降低着火温度、表面除膜、提高燃温，能显著改善
ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＮＥＲＧＥＴＩＣＭＡＴＥＲＩＡＬＳ
含能材料
２０１３年㊀第２１卷㊀第１期㊀（５７－６０）
５８
陈涛，张先瑞，王园园，黄凌，肖金武
２．３㊀测试表征㊀㊀热分析实验采用ＤＳＣＴＧ联用仪测试，升温速率
ＬｉＦ包覆对硼粉热氧化特性的影响
５７
文章编号：１００６９９４１（２０１３）０１００５７０４
ＬｉＦ包覆对硼粉热氧化特性的影响
陈㊀涛，张先瑞，王园园，黄㊀凌，肖金武
（航天科技集团公司四院四十二所，湖北襄阳４４１００３）
３］研究发现，硼粒子的点火燃烧性能。Ｍ．Ｋ．Ｋｉｎｇ等［
２㊀实验部分
２．１㊀试剂与仪器㊀㊀试剂：无定形硼粉，其含硼量为９０．１５％，粒径约１μ ｍ，辽宁营口北方精细化工厂；Ｂ纯度 ≥９８％，２Ｏ３，国药化学试剂有限公司；ＬｉＦ，纯度 ≥９９．５％，国药化学试剂有限公司；ＭｇＡｌ合金，纯度 ≥９９％，粒径约１０μ ｍ，唐山威豪镁粉有限公司。㊀㊀仪器：ＤＳＣＴＧ联用仪ＳＤＴＱ６００，美国ＴＡ公司；ＧＲ３５００氧弹量热计，长沙仪器厂。２．２㊀试样制备㊀㊀以ＬｉＦ为包覆剂，采用中和沉淀法对无定形硼粉进行包覆，制得包覆比ＬｉＦ／Ｂ＝１０的包覆硼试样，１
收稿日期：２０１２０１０５；修回日期：２０１２０５０８作者简介：陈涛（１９８６－），男，硕士研究生，主要从事固体推进剂配方设计研究。ｅｍａｉｌ：ｃｈｔａ２００８＠１６３．ｃｏ合剂体系，２６％；氧化剂ＡＰ，３０％；硼粉，３６％；ＭｇＡｌ合金，８％。推进剂试样采用ＶＫＭ５立式混合机混合，真空浇注制备推进剂方坯试样，在７０ħ 固化成型。