基于活性氧化镁的环保固化剂对黄土固化性能影响的研究

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作者 颜学睿 许琪 +6 位作者 何俊 董生德 孙艳霞 马路祥 贺欣 海春喜 周园 《耐火与石灰》 2025年第1期7-12,共6页

在黄土地区,伴随雨水作用,边坡冲蚀现象明显,边坡下沉日益凸出,这些问题的严峻态势使得对黄土的固化研究迫在眉睫。本文旨在研究一种环境友好型黄土固化剂,以解决现有固化剂能耗高、价格高的问题。通过正交试验,探究了活性氧化镁、石灰... 在黄土地区,伴随雨水作用,边坡冲蚀现象明显,边坡下沉日益凸出,这些问题的严峻态势使得对黄土的固化研究迫在眉睫。本文旨在研究一种环境友好型黄土固化剂,以解决现有固化剂能耗高、价格高的问题。通过正交试验,探究了活性氧化镁、石灰、稻壳灰掺入量对黄土的固化效果。研究结果表明,活性氧化镁作为固化剂时,与体系中的H2O反应生成的Mg(OH)2为主要强度相,且氧化镁的掺量为7%时,28 d的抗压强度达到了4.06 MPa。当加入活性氧化镁-石灰-稻壳灰复合固化剂,其掺量分别为7%、8%、7%时,黄土的28 d抗压强度为2.5 MPa。本研究得出活性氧化镁-石灰-稻壳灰复合固化剂对黄土有较好的固化效果,可为黄土地区水土流失防治提供重要的理论基础与技术支持。 展开更多

关键词 黄土 固化剂 氧化镁 石灰 稻壳灰

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钠离子电池煤基硬碳负极材料的研究进展及产业化挑战

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作者 许有 马路祥 +8 位作者 海春喜 董生德 许琪 贺欣 潘稳丞 高亚文 谌炬 孙艳霞 周园 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期30-38,共9页

钠离子电池在智能电网和储能领域有着广泛的应用,但由于负极材料不可逆容量大、氧化还原电位高、循环性能差等因素限制了其发展。硬碳材料,尤其是煤基硬碳负极材料,因其较大的层间距、短程碳微晶结构、低成本、丰富的资源及较低的工作... 钠离子电池在智能电网和储能领域有着广泛的应用,但由于负极材料不可逆容量大、氧化还原电位高、循环性能差等因素限制了其发展。硬碳材料,尤其是煤基硬碳负极材料,因其较大的层间距、短程碳微晶结构、低成本、丰富的资源及较低的工作电位等优势,被认为是最具潜力的钠离子电池负极材料,但其存在容量较低、循环性能差、除杂困难等问题。因此,综述了钠离子电池煤基硬碳负极材料的重要性及煤基硬碳的制备与改性方法,阐述了活化、杂原子掺杂、预氧化、复合碳和机械球磨等改性策略对其电化学性能的影响。最后,提出产业化挑战中面临的问题及相应解决方案,并展望了煤基硬碳负极材料的研究方向。 展开更多

关键词 钠离子电池 负极材料 煤基硬碳 改性策略 产业化挑战

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基于工农业废弃物的土壤固结研究现状

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作者 颜学睿 许琪 +5 位作者 贺欣 马路祥 董生德 孙艳霞 海春喜 周园 《中国资源综合利用》 2024年第5期142-144,共3页

由于特殊的成土环境、颗粒级配及矿物成分等,黄土结构疏松,孔隙度高,导致其工程地质特性不佳。对黄土进行改性处理,可使其力学特性及工程地质特性得到明显改善,达到黄土区工程建设所需的承载力水平。利用固结剂对黄土进行改性,可以节省... 由于特殊的成土环境、颗粒级配及矿物成分等,黄土结构疏松,孔隙度高,导致其工程地质特性不佳。对黄土进行改性处理,可使其力学特性及工程地质特性得到明显改善,达到黄土区工程建设所需的承载力水平。利用固结剂对黄土进行改性,可以节省大量的人力和物力,效果良好,是目前国内外研究的热点之一。工农业废弃物产生量大,可以用作黄土的固结剂。因此,有必要结合土壤固结剂的种类,综述基于工农业废弃物的土壤固结研究现状,以更好地消纳工农业废弃物,改善土壤性质。 展开更多

关键词 土壤 改性 固结剂 工业废弃物 农业废弃物

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锂离子电池的回收与再利用 被引量：1

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作者 董生德 周园 《青海科技》 2018年第2期28-31,共4页

锂离子电池(LIBs)的广泛应用带来了大量废旧的锂离子电池,这已成为全世界面临的一个重大难题。鉴于废旧锂离子电池对环境的影响以及含有可重复使用的有价值元素,许多国家已经在管理废旧锂离子电池方面做出了很多努力,并且开发了许多技... 锂离子电池(LIBs)的广泛应用带来了大量废旧的锂离子电池,这已成为全世界面临的一个重大难题。鉴于废旧锂离子电池对环境的影响以及含有可重复使用的有价值元素,许多国家已经在管理废旧锂离子电池方面做出了很多努力,并且开发了许多技术来回收废旧锂离子电池以消除对环境的影响。本文简要介绍了锂离子电池的回收状态,并对其正极材料的回收方法做了详细的阐述,包括沉淀法、溶剂萃取法、浸出—再合成方法、盐析法,旨在为废旧锂离子电池回收利用的管理、科学研究和工业实施提供有价值的参考,以利于回收所有有价值的组分、减少环境污染,实现经济效益和环境效益的双赢。 展开更多

关键词 废旧锂离子电池 回收 沉淀法 溶剂萃取法 浸出—再合成法 盐析法

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相变储能材料六水氯化钙的储热性能优化研究 被引量：3

5

作者 张生娣 曾金波 +6 位作者 李翔 孙艳霞 任秀峰 董生德 祝绳龙 海春喜 申月 《盐湖研究》 CAS CSCD 2023年第2期19-24,共6页

六水氯化钙(CaCl_(2)·6H_(2)O)的相变温度约为29℃,相变潜热约180.0~190.8 J/g,因其潜热高,成本低,无毒等优点广泛应用于建筑材料中,但CaCl_(2)·6H_(2)O在实际应用中存在着储热性能差、衰减严重等缺点。通过差示扫描量热法(D... 六水氯化钙(CaCl_(2)·6H_(2)O)的相变温度约为29℃,相变潜热约180.0~190.8 J/g,因其潜热高,成本低,无毒等优点广泛应用于建筑材料中,但CaCl_(2)·6H_(2)O在实际应用中存在着储热性能差、衰减严重等缺点。通过差示扫描量热法(DSC)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射法(XRD)对比了CaCl_(2)·6H_(2)O在改性前后的潜热性能、形貌及晶体结构差异。结果表明,通过对CaCl_(2)·6H_(2)O的水含量进行精确调控,材料的相变潜热从158.6 J/g提升至194.8 J/g,潜热存储能力得到极大的提升。 展开更多

关键词 相变储能材料 水合盐 六水氯化钙 步进稀释法 潜热存储能力

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石榴石型固态电解质Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)的改性研究现状 被引量：2

6

作者 李金瑶 董生德 +1 位作者 马路祥 周园 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第8期2871-2878,共8页

固态电解质是高安全性、高能量密度的全固态锂电池的核心部件,其典型代表Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)具有高离子电导率、高机械强度、高电化学稳定性、低界面阻抗以及对锂金属负极良好的稳定性等优势,是科研人员重点关注的对象之一... 固态电解质是高安全性、高能量密度的全固态锂电池的核心部件,其典型代表Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)具有高离子电导率、高机械强度、高电化学稳定性、低界面阻抗以及对锂金属负极良好的稳定性等优势,是科研人员重点关注的对象之一,但与液态电解质相比,目前LLZO仍存在低离子电导率和与电极固-固界面接触等问题。本文主要简介了LLZO的晶体结构、改性方式等对其离子电导率及界面阻抗的影响,同时对LLZO现存的问题进行了总结,对LLZO的未来发展方向进行了展望,为探索全固态锂电池的实际生产应用提供理论指导。 展开更多

关键词 固态电解质 Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12) 全固态锂电池 晶体结构 离子电导率 界面阻抗

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层状结构铝系吸附剂在盐湖提锂领域的研究 被引量：1

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作者 李彦乐 刘宜林 +7 位作者 霍俊杰 孙艳霞 董生德 贺欣 许琪 马路祥 周园 海春喜 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4777-4791,共15页

随着动力电池车的快速发展和广泛应用,锂资源的需求量急剧增加。如何实现我国具有国际资源优势的盐湖锂资源高效利用开发是近几十年来盐湖化工产业亟需解决的关键问题。与国外已实现开发利用的盐湖相比,除了西藏部分盐湖以外,我国盐湖... 随着动力电池车的快速发展和广泛应用,锂资源的需求量急剧增加。如何实现我国具有国际资源优势的盐湖锂资源高效利用开发是近几十年来盐湖化工产业亟需解决的关键问题。与国外已实现开发利用的盐湖相比,除了西藏部分盐湖以外,我国盐湖锂资源大多是锂浓度低至几十mg/L、镁锂比极高(约500,甚至更高)的低品位资源。截至目前,基于我国盐湖锂资源的特征,已开发了几种盐湖提锂方法,如膜法、吸附法、太阳池法、溶剂萃取法和电化学法等,部分已成功应用于实际盐湖卤水提锂产业化生产中。其中,吸附法因高Li+选择性、良好的适用性、工艺简单、绿色高效和可循环利用等特性而备受关注。层状结构铝系吸附剂(Li/Al-LDHs)因具有较高的选择性、绿色环保等优势已成功实现产业化应用。然而,该类吸附剂在规模化应用时仍存在动态吸附容量极低、粉化严重等问题,有待进一步深入研究探讨。从Li/Al-LDHs吸附性能与晶体结构间构效关系出发,梳理总结了Li/Al-LDHs吸附剂循环周期短、应用性能差的原因,并从结构稳定性的角度出发,提出了性能提升的解决方案。 展开更多

关键词 锂 盐湖 吸附剂 晶体结构 结构稳定性

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包覆与掺杂对富锂锰基材料的改性研究及产业化进展 被引量：1

8

作者 陈天东 赵光钊 +7 位作者 海春喜 董生德 贺欣 许琪 冯航 袁少雄 马路祥 周园 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1-8,共8页

随着碳酸锂价格一路飙升及镍、钴价格的高居不下,层状富锂锰基材料以高比容量(≥250mA·h/g)、高电压、低成本、高安全等多重优势引起新能源行业的关注。然而该材料存在不可逆的氧化还原、过渡金属迁移及结构转变等一系列问题,导致... 随着碳酸锂价格一路飙升及镍、钴价格的高居不下,层状富锂锰基材料以高比容量(≥250mA·h/g)、高电压、低成本、高安全等多重优势引起新能源行业的关注。然而该材料存在不可逆的氧化还原、过渡金属迁移及结构转变等一系列问题,导致电压和容量衰减严重、首次库伦效率低等问题,因此能稳定、量产富锂锰基动力电池的企业较少,阻碍了其商业化进程。掺杂、包覆是提高富锂锰基材料电化学性能的常见有效策略,通过阐述富锂锰基材料的改性策略以及改性机理的同时分析富锂锰基材料的产业发展现状,提出了富锂锰基材料未来的发展方向主要包括:1)全面探究富锂锰基材料的失效机制;2)借助先进设备探究富锂锰基材料的失效机制;3)新材料、新技术的开发与应用。 展开更多

关键词 富锂锰基材料 包覆 掺杂 产业化 电化学性能

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金属化合物用作锂硫电池正极材料的进展

9

作者 陈莉 马路祥 +1 位作者 董生德 周园 《电池》 CAS 北大核心 2022年第5期583-587,共5页

锂硫电池是具有发展潜力的高能量密度二次电池。综述金属化合物包覆锂硫电池正极碳基材料的研究进展,并进行展望。正极碳基材料主要有石墨烯、多孔碳、碳纳米管(CNT)和碳布(CC)等。金属化合物主要有Ti、Mn、Fe、Co和Ni系氧化物、硫化物... 锂硫电池是具有发展潜力的高能量密度二次电池。综述金属化合物包覆锂硫电池正极碳基材料的研究进展,并进行展望。正极碳基材料主要有石墨烯、多孔碳、碳纳米管(CNT)和碳布(CC)等。金属化合物主要有Ti、Mn、Fe、Co和Ni系氧化物、硫化物。这些化合物通过与正极活性物质复合,提供较多活性位点,吸附电池反应过程中的多硫化锂来减轻穿梭效应,增加锂硫电池性能,但与多硫化锂的作用有限,未来仍需进一步明确掺杂元素的作用机理,以实现最优的电池性能。 展开更多

关键词 锂硫电池 正极材料 元素掺杂 金属化合物

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层状高镍正极材料界面问题现状及分析 被引量：4

10

作者 冯航 孙艳霞 +2 位作者 马路祥 董生德 周园 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1014-1026,共13页

锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命、高功率和生态友好性等优势,已大规模应用于消费类电子、乘用车、商用车和储能等领域。在当前的锂离子电池系统中,正极材料是锂离子的来源,相较于磷酸铁锂,钴酸锂,锰酸锂正极材料,层状高镍正极材... 锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命、高功率和生态友好性等优势,已大规模应用于消费类电子、乘用车、商用车和储能等领域。在当前的锂离子电池系统中,正极材料是锂离子的来源,相较于磷酸铁锂,钴酸锂,锰酸锂正极材料,层状高镍正极材料因其理论比容量高、工作电压高、良好的循环性能和倍率性能等优点而备受关注,但该材料存在严重的界面不稳定性导致其循环性能和倍率性能不佳,制约了其推广应用。结合近几年的研究报道,介绍了高镍材料的结构变化机制以及脱嵌机制、表/界面化学反应和材料的失效模式,重点介绍了层状高镍材料的表面性质及不同组分之间的界面反应机制及对正极材料电化学性能的影响,总结对比了当前关于高镍材料改性的方法和成果,最后对高镍材料的表面改性和电解液界面构筑方面进行了总结,旨在为提升该材料的性能的相关研究提供参考。 展开更多

关键词 锂离子电池 高镍材料 界面问题 材料改性

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电化学法提锂技术的研究进展 被引量：2

11

作者 张俊义 董生德 +5 位作者 贺欣 许琪 海春喜 周园 张新星 马路祥 《化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1044-1052,共9页

随着新能源产业的不断发展,锂资源的需求量急剧增加。我国具有丰富盐湖锂资源,随着技术的革新与产业化的实践,盐湖提锂技术逐渐走向成熟。电化学法提锂作为众多提锂技术中的新秀,因绿色环保、选择性高、低能耗而备受国内外研究者的关注... 随着新能源产业的不断发展,锂资源的需求量急剧增加。我国具有丰富盐湖锂资源,随着技术的革新与产业化的实践,盐湖提锂技术逐渐走向成熟。电化学法提锂作为众多提锂技术中的新秀,因绿色环保、选择性高、低能耗而备受国内外研究者的关注。本文对国内外电化学提锂技术的研究进展进行综述,并对未来电化学提锂技术的发展给出建议与展望。 展开更多

关键词 盐湖提锂 电化学法 类电池体系 电控离子交换技术 电渗析法

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