高温固相合成法
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高温固相法制备磷酸锂锂(Li3V2(PO4)3)具有环保、成本低、结构稳定、性能优良等优点,近年来成为研究的热点。
安全性能和良好的电化学性能。
其中li3v2(po4)3具有优异的性价比,被认为是继金属硫化物和金属氧化物之后的第三代锂离子电池正极材料。
这将是一种非常有前途的LiCoO2阴极材料。
我国钒资源丰富,价格低廉。
钒化合物具有良好的嵌锂性能,无污染,作为电池负极材料具有广阔的应用前景。
根据我国钒资源现状和国情,研究和制备锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3具有重要的现实意义和长远意义。
2近年来的研究现状。
随着人们生活水平的不断提高和电子产品的不断发展,锂离子电池的使用越来越多。
磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3)的研究取得了一些进展。
目前,li3v2(po4)3的主要合成方法是高温固相法,以纯h2为还原剂。
由于传统的高温固相法的局限性,很难获得纯度高、粒径小、电性能好的样品。
用纯氢作还原剂不仅成本高,不适合大规模的工业生产,而且由于氢气在实验操作中具有易燃易爆的特性,因此非常危险。
目前尚无其它化学方法合成Li3V2(PO4)3的报道。
li3v2(po4)3的合成方法有高温固相法、碳热还原法、溶胶-凝胶法等,其中高温固相法操作简单,环境污染小,反应效率高,但所得材料粒径不均匀。
碳热还原法使用C代替H2作为还原剂。
过量的C可以作为导电剂使用,可以显著提高正极活性材料的导电性和电化学性能,因此这种方法更有利于工业化生产。
三。
本项目主要研究内容本项目采用碳热还原法,以Li2CO3、LIF、LiOH·H2O为锂源,石墨、葡萄糖、蔗糖、乙炔黑为碳源,合成Li3V2(PO4)3。
用不同的组合与磷酸二氢和五氧化二钒反应制备Li3V2(PO4)3。
4制备方法:根据反应步骤的不同,可分为一步加热法、两步加热法和三步加热法。
分步加热法,最常用的是两步加热法,即将原料充分研磨、预热,然后在惰性气氛中烧结。
高温固相合成是指在高温(1000~1500℃)下,固体界面间经过接触,反应,成核,晶体生长反应而生成一大批复合氧化物,如含氧酸盐类、二元或多元陶瓷化合物等。
高温固相法是一种传统的制粉工艺,虽然有其固有的缺点,如能耗大、效率低、粉体不够细、易混入杂质等,由于该法制备的粉体颗粒无团聚、填充性好、成本低、产量大、制备工艺简单等优点,迄今仍是常用的方法。
高温固相合成是指在高温(1000~1500℃)下,固体界面间经过接触,反应,成核,晶体生长反应而生成一大批复合氧化物,如含氧酸盐类、二元或多元陶瓷化合物等。
高温固相法是一种传统的制粉工艺,虽然有其固有的缺点,如能耗大、效率低、粉体不够细、易混入杂质等,由于该法制备的粉体颗粒无团聚、填充性好、成本低、产量大、制备工艺简单等优点,迄今仍是常用的方法。
扩展资料合成稀土三基色荧光粉的几种方法.(一)高温固相反应法此方法是制备稀土三基色荧光粉最原始的一种方法.以稀土三基色荧光粉中的红色荧光粉(YEu)O3为例,用这种方法制备的工艺如下:称取一定计量比的Y2O3和Eu2O3(99.99%或以上)加入定量助熔剂,混匀在1300-1500ºC灼烧2h左右后取出研磨并洗涤即可.这种方法操作简单但粒度较大,会有成分偏析的现象,这样会降低发光效率,若灼烧温度偏高则会烧结严重在最后研磨时会破坏激活剂所在的晶格位置从而导致发光效率的降低.(二)共沉淀法制备前驱体在发现了高温固相法的缺点后人们一直在探索一种新的方法试图克服高温固相反应的弊端.结果发现,在溶液合成荧光粉会使产品成分均匀.方法如下:(同样以红色荧光粉为例)取一定配比的Y2O3和Eu2O3(99.99%或以上)用HNO3或HCl溶解,制成混合稀土酸溶液后用草酸与其反应直至完全在经烘干,其他方法同方法(一).这种方法制出的产品成分组成相对均匀很少出现成分的偏析,但粒度不易控制,工序比第一种方法稍复杂.以上两种方法使比较常用的也已形成工业化生产,虽然两种方法都存在着不足,但这两种方法制备出来的产品比其他方法合成的产品在发光性能指标上有着很大的优势.。
磷酸铁锂正极材料制备方法比较A.固相法一.高温固相法1.流程:传统的高温固相合成法一般以亚铁盐(草酸亚铁,醋酸铁,磷酸亚铁等),磷酸盐(磷酸氢二铵,磷酸二氢铵),锂盐(碳酸锂,氢氧化锂,醋酸锂及磷酸锂等)为原料,按LiFePO4分子式的原子比进行配料,在保护气氛(氮气、氩气或它们与氢气的混合气体)中一步、二步或三步加热,冷却后可得LiFePO4粉体材料。
例1:C.H.Mi等采用一:步加热法得到包覆碳的LiFePO4,其在30℃,0.1 C倍率下的初始放电容量达到160 mAh·g-1;例2:S.S.Zhang等采用二步加热法,以FeC:2O4·2H2O和LiH2PO4为原料,在氮气保护下先于350~380℃加热5 h形成前驱体,再在800℃下进行高温热处理,成功制备了LiFePO4/C复合材料,产物在0.02 C倍率下的放电容量为159 mAh·g-1;例3:A.S.Andersson等采用三步加热法,将由:Li2CO3、FeC2O4·2H2O和(NH4)2HPO4组成的前驱体先在真空电炉中于300℃下预热分解,再在氮气保护下先于450℃加热10 h,再于800℃烧结36 h,产物在放电电流密度为2.3 mA·g-1时放电,室温初始放电容量在136 mAh·g-1左右;例4:Padhi等以Li2CO3,Fe(CH3COO)2,NH4H2PO4为原料,采用二步法合成了LiFePO4正极材料,其首次放电容量达110 mA·h /g;Takahashi等以LiOH·H2O, FeC2O4·2H2O,(NH4)2HPO4为原料,在675、725、800℃下,制备出具有不同放电性能的产品,结果表明,低温条件下合成的产品放电容量较大;例5:国的Ho Chul Shin、Ho Jang等以碳酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为原料,添加5wt%的乙炔黑为碳源、以At+5%H2为保护气氛,在700℃下煅烧合成10h,得到碳包覆的LiFePO4材料。
高温固相合成:
高温固相合成是指在高温(1000~1500℃)下,固体界面间经过接触,反应,成核,晶体生长反应而生成一大批复合氧化物,如含氧酸盐类、二元或多元陶瓷化合物等。
高温固相法是一种传统的制粉工艺,虽然有其固有的缺点,如能耗大、效率低、粉体不够细、易混入杂质等,由于该法制备的粉体颗粒无团聚、填充性好、成本低、产量大、制备工艺简单等优点,迄今仍是常用的方法。
高温固相合成是指在高温(1000~1500℃)下,固体界面间经过接触,反应,成核,晶体生长反应而生成一大批复合氧化物,如含氧酸盐类、二元或多元陶瓷化合物等。
高温固相法是一种传统的制粉工艺,虽然有其固有的缺点,如能耗大、效率低、粉体不够细、易混入杂质等,由于该法制备的粉体颗粒无团聚、填充性好、成本低、产量大、制备工艺简单等优点,迄今仍是常用的方法。
长余辉材料:
长余辉发光材料简称长余辉材料是一种光致发光材料。
它是一类吸收能量并在激发停止后仍可继续发出光的物质,是一种具有应用前景的材料。
发展史:
长余辉材料是研究与应用最早的材料之一,许多天然矿石本身就具有长余辉发光特性,并用于制作各种物品,如“夜光杯”、“夜明珠”等(图1)。
真正有文字记载的可能是在我国宋朝的宋太宗时期
(公元976—997年)所记载(图2)的用“长余辉颜料”绘制的“牛画”,画中的牛到夜晚还能见到,其原因是此画中的牛是用牡蛎制成的发光颜料所画,西方最早的记载此类发光材料的是在1603年一位意大利修鞋匠焙烧当地矿石炼金时,得到了一些在黑夜中发红光的材料,以后分析得知,该矿石内含有硫酸钡,经过还原焙烧后部分变成了硫化钡长余辉材料。
从此以后,1764年英国人用牡蛎和硫磺混合烧制出蓝白色发光材料,即硫化钙长余辉发光材料。
《稀土氟氧(氧)化物的高温固相合成及其抛光性能研究》篇一一、引言稀土氟氧(氧)化物作为一种重要的无机非金属材料,具有优异的物理和化学性能,广泛应用于光学、电子、磁性材料等领域。
其中,其高温固相合成技术是制备高质量稀土氟氧(氧)化物材料的关键步骤之一。
本论文主要对稀土氟氧(氧)化物的高温固相合成技术进行研究,并探讨其在抛光领域的应用性能。
二、文献综述近年来,稀土氟氧(氧)化物的研究逐渐成为材料科学领域的热点。
高温固相合成技术作为一种重要的制备方法,具有反应速度快、产物纯度高、工艺简单等优点。
国内外学者针对不同体系、不同配比的稀土氟氧(氧)化物进行了广泛的研究,探索了各种制备工艺及性能特点。
三、实验原理与步骤1. 实验原理高温固相合成技术主要利用高温条件下固态物质之间的化学反应,实现原子或分子的重排与重组,最终生成目标产物。
本实验以稀土氧化物和氟化物为原料,通过高温反应制备稀土氟氧(氧)化物。
2. 实验步骤(1)原料准备:选用高纯度的稀土氧化物和氟化物作为原料。
(2)混合与预处理:将原料按一定比例混合均匀,并进行预处理,如球磨、干燥等。
(3)高温固相反应:将预处理后的原料置于高温炉中,在特定温度下进行反应。
(4)产物处理:反应结束后,对产物进行冷却、破碎、洗涤等处理。
四、实验结果与讨论1. 实验结果通过高温固相合成技术,成功制备了稀土氟氧(氧)化物材料。
通过XRD、SEM等手段对产物进行表征,结果表明产物具有较高的纯度和良好的结晶性。
2. 抛光性能研究将制备的稀土氟氧(氧)化物应用于抛光领域,发现其具有良好的抛光性能。
在抛光过程中,该材料能够有效地去除工件表面的杂质和缺陷,提高工件的表面光洁度。
此外,该材料还具有较好的耐磨性和化学稳定性,能够在抛光过程中保持较好的性能稳定性。
3. 讨论本实验研究了不同温度、时间等参数对高温固相合成反应的影响,发现适当提高反应温度和延长反应时间有助于提高产物的纯度和结晶性。
高温固相合成法
高温固相合成法是一种常用于制备无机材料的方法,具有简单易
操作、成本较低等优点。
本文将详细介绍这种方法的定义、特点、机制、优缺点以及应用领域。
一、定义:
高温固相合成法是指在高温条件下,将原料粉末按照一定配方混合,并在惰性气氛下加热,使其化学反应生成所需的无机材料的方法。
二、特点:
1、简单易操作
高温固相合成法操作简单,一般只需要将原料粉末按照一定的配
比混合,然后加热反应即可,无需太多的设备和技术支持。
2、成本较低
高温固相合成法的原料通常都是便宜易得的,且反应过程中无需
额外地消耗太多的能源,因此成本相对较低。
3、产品纯度较高
高温固相合成法操作温度相对较高,通常可以使原料快速反应,反应生成的产物纯度较高。
三、机制:
高温固相合成法的反应过程主要包括两部分,即原料混合和加热反应。
1、原料混合
在高温惰性气氛下,将所需原料按照一定的配比混合,形成均匀的反应体系。
2、加热反应
将反应混合物放入高温烘箱或炉内,进行加热反应。
在惰性气氛下,反应体系中的原料粉末发生化学反应,生成所需的无机材料。
四、优缺点:
1、优点
(1)简单易操作
(2)成本较低
(3)产物纯度较高
(4)能够制备较难制备的无机材料
2、缺点
(1)反应温度较高,可能会使一些材料失去活性(2)产物形貌不易控制
(3)容易产生杂质
五、应用领域:
高温固相合成法被广泛应用于无机材料的制备,例如:(1)金属氧化物陶瓷材料
(2)半导体材料
(3)无机非金属材料
(4)光学材料
(5)电池材料
总之,高温固相合成法是一种简单、低成本、高效的制备无机材料的方法,可广泛应用于各种领域。