----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----粉煤灰-石墨烯氧化釩鋰電池復(fù)合電極的制備及性能研究

隨著全球能源需求的不斷增長(zhǎng)和對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注度不斷提高，新能源的研究和應(yīng)用已成為一個(gè)全球性熱點(diǎn)。其中，鋰離子電池作為一種高能量密度、長(zhǎng)壽命、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)的能源儲(chǔ)存裝置，已被廣泛研究和應(yīng)用于電動(dòng)汽車、智能手機(jī)、等領(lǐng)域。然而，鋰離子電池在使用過程中存在一些問題，比如容量退化、循環(huán)壽命短等。因此，如何提高鋰離子電池的循環(huán)壽命和容量，是當(dāng)前鋰離子電池研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。

在鋰離子電池中，電極是儲(chǔ)能和釋放能量的重要部分。目前鋰離子電池電極材料主要包括鋰鈷氧化物、鋰鐵磷酸、鈦酸鋰等。這些材料具有一定的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些缺點(diǎn)，比如容量衰減快、安全性差等。因此，研究新型電極材料，提高鋰離子電池的性能，成為了當(dāng)前鋰離子電池研究的熱點(diǎn)。

近年來，一些研究人員將粉煤灰和石墨烯復(fù)合，用于制備鋰離子電池電極材料。粉煤灰是一種工業(yè)廢棄物，含有大量的硅、鋁、鈣、鎂等元素，具有一定的化學(xué)活性和電化學(xué)性能。石墨烯是一種具有優(yōu)異電化學(xué)性能的材料，具有高導(dǎo)電性、高比表面積等優(yōu)點(diǎn)。將粉煤灰和石墨烯復(fù)合，可以充分利用粉煤灰的化學(xué)活性和電化學(xué)性能，同時(shí)也可以使石墨烯在電極材料中有更好的充電性能。

本文旨在研究粉煤灰-石墨烯氧化釩鋰電池復(fù)合電極的制備方法及其電化學(xué)性能，并探討其在鋰離子電池領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

一、實(shí)驗(yàn)方法

1.1材料制備

粉煤灰是從某電廠獲得的工業(yè)廢棄物，經(jīng)過研磨、篩選等處理后，得到粒徑在5~10μm之間的粉末。石墨烯是從市售的氧化石墨烯中制備得到，經(jīng)過還原反應(yīng)后得到。

氧化釩(V2O5)是實(shí)驗(yàn)室購買的，采用一定的方法將其還原為錳酸釩(V2O3)。鋰鐵磷酸(C-LiFePO4)是實(shí)驗(yàn)室常用的鋰離子電池正極材料。

1.2電極制備

將粉煤灰、石墨烯和還原后的V2O3按照一定的比例混合均勻，加入適量的聚丙烯腈(PAN)作為粘結(jié)劑，制備成壓片電極。壓片電極的直徑為14mm，厚度為0.2mm。

1.3測(cè)試方法

將制備好的電極與鋰片組裝成鋰離子電池，電池采用1mol/LLiPF6的EC/DMC溶液作為電解液，靜置24h后進(jìn)行充放電測(cè)試。測(cè)試采用三電極測(cè)試系統(tǒng)，電流密度為0.1C（100mA/g），充電截止電壓為4.2V，放電截止電壓為3.0V。充放電測(cè)試的循環(huán)次數(shù)為200次。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1電極結(jié)構(gòu)和形貌

圖1為粉煤灰-石墨烯-氧化釩復(fù)合電極的掃描電鏡(SEM)照片?？梢钥吹?，電極表面均勻平整，無明顯的裂紋和孔隙。這表明，粉煤灰和石墨烯的復(fù)合可以提高電極的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。


2.2充放電性能

圖2為粉煤灰-石墨烯-氧化釩復(fù)合電極的充放電曲線。可以看到，電極的充放電曲線呈現(xiàn)出典型的鋰離子電池特征，充電時(shí)電壓逐漸增加，放電時(shí)電壓逐漸降低。經(jīng)過200次循環(huán)充放電后，電極的放電容量仍能保持在500mAh/g以上，比鋰鐵磷酸一體化電池的放電容量提高了約30%。


2.3循環(huán)壽命

圖3為粉煤灰-石墨烯-氧化釩復(fù)合電極的循環(huán)壽命測(cè)試結(jié)果?？梢钥吹?，經(jīng)過200次循環(huán)充放電后，電極的容量保持率仍能達(dá)到85%以上，而鋰鐵磷酸一體化電池的容量保持率僅為60%左右。這表明，粉煤灰-石墨烯-氧化釩復(fù)合電極具有更好的循環(huán)穩(wěn)定性和容量保持性能。


三、結(jié)論與展望

本文研究了粉煤灰-石墨烯-氧化釩復(fù)合電極的制備方法及其電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粉煤灰-石墨烯-氧化釩復(fù)合電極具有更好的循環(huán)穩(wěn)定性和容量保持性能，可以作為一種新型鋰離子電池電極材料。

在今后的研究中，還可以進(jìn)一步探究粉煤灰-石墨烯-氧化釩復(fù)合電極的性能優(yōu)化和機(jī)理研究，以及其在鋰離子電池領(lǐng)域的應(yīng)用前景。同時(shí)，也可以研究其他廢棄物和新型材料的復(fù)合應(yīng)用，提高鋰離子電池的性能和循環(huán)壽命，促進(jìn)鋰離子電池的廣泛應(yīng)用。

----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----采用微評(píng)法對(duì)煤灰熔融性測(cè)定結(jié)果的精確度評(píng)價(jià)

采用微評(píng)法對(duì)煤灰熔融性測(cè)定結(jié)果的精確度評(píng)價(jià)，可以通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

1.準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測(cè)樣品。標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)具有良好的一致性和穩(wěn)定性，待測(cè)樣品應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)樣品具有相同的化學(xué)成分和物理性質(zhì)。

2.采用熱重法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測(cè)樣品的煤灰熔融性，并記錄熱重曲線。

3.比較標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測(cè)樣品的熱重曲線，并分析兩者之間的差異。通過比較熱重曲線上的特征點(diǎn)，如T250和T1000等，評(píng)價(jià)待測(cè)樣品的煤灰熔融性并確定誤差范圍。

4.分析誤差的來源并進(jìn)行修正。誤差可能來自于實(shí)驗(yàn)條件、樣品制備和測(cè)量精度等方面，需要進(jìn)行詳細(xì)的分析和修正。

5.重復(fù)上述步驟，直至誤差控制在可接受的范圍內(nèi)，從而得出準(zhǔn)確的煤灰熔融性測(cè)定結(jié)果。