多孔钛/TiO2纳米管复合薄膜制备及其电化学性能

目的 制备高比容量多孔钛/TiO2纳米管三维自支撑一体化复合电极材料。方法 采用非溶剂致相分离法与高温烧结相结合的方法制备出孔径小、空间利用率高的三维多孔钛平板膜,然后经阳极氧化法在其表面生长TiO2纳米管,从而制备出多孔钛/TiO2纳米管复合薄膜电极。结果 以3 μm粒径钛粉为原料,N-甲基-2-吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈为添加剂制备钛膜生坯,经刮膜成型后,在氩气保护下经1000 ℃烧结,得到孔径约为2～6 μm的多孔钛平板膜。采用阳极氧化法在多孔钛平板膜上直接生长TiO2纳米管,制得多孔钛/TiO2纳米管复合薄膜电极。该复合薄膜电极在超级电容器中具有良好的电化学性能,其在2 mA/cm2电流密度下,比电容为385.34 mF/cm2,即使电流密度增加到10 mA/cm2,比电容仍能保持在125.14 mF/cm2。结论 相较于TiO2纳米颗粒,采用此方法制备的多孔钛/TiO2纳米管复合薄膜电极具有良好的电化学性能,可为下一代储能器件提供新的思路。     

化学气相沉积法制备原位生长三维石墨烯/铜基复合材料

本研究通过脱合金化和化学气相沉积相结合的方法,以纳米多孔铜为基底,制备了三维石墨烯/铜基复合材料.该复合材料电导率在93.5％IACS的情况下,硬度和抗拉强度分别达到55.2 HV和330 MPa.相较于一般的铜基复合材料,原位合成制备的石墨烯不仅可在多孔铜基体内三维连续分布铺展生长,而且高质量生长并且均匀分散的薄层石墨烯对复合材料的物理与机械性能增强起到重要作用.为石墨烯/金属基复合材料研究提供了新思路.     

改性铜集流体应用于锂离子电池研究进展

随着社会发展和科技进步,能源的过度消耗引发资源和环境问题。近年来,电动汽车等新能源领域的蓬勃发展,促进了电化学储能技术的开发应用。锂离子电池（LIBs）被认为是目前最可靠的先进可充电储能器件之一。在LIBs中,集流体发挥着至关重要的作用,它连接着LIBs内外电子通路,是活性电极材料的支撑基底。目前,商业铜箔作为集流体已经无法满足人们对高性能储能器件的性能要求。因此,对LIBs铜集流体进行改性,是一种解决其性能不足和部分电池缺陷问题的可行方法。由于碳基材料具有高导电性和高机械强度等优点,与铜材料能够实现良好结合和性能过渡,被认为是最契合的优秀改性材料。本文介绍了LIBs中存在的常见问题,针对这些问题,系统总结了近年来铜集流体改性方法,主要包括碳基材料改性以及铜集流体表面改性和结构改性。对于铜集流体碳基材料改性,总结了近年来众多突出成果,包括应用于改性过程中的不同碳纳米材料及其制备过程,以及影响碳纳米材料改性铜基集流体性能的诸多因素。最后对铜集流体在LIBs中的应用和发展趋势进行了展望。     

NiCuCoMn电极材料的制备及其储锂性能研究

采用熔炼甩带和化学脱合金相结合的方法制备纳米多孔NiCuCoMn过渡金属氧化物(NiCuCoMn@TMOs),并通过热处理进一步制备R-NiCuCoMn@TMOs。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等测试对材料进行结构表征并对其进行电化学性能测试。作为锂离子电池负极材料,R-NiCuCoMn@TMOs在0.1 A/g的电流密度下,经过200次循环后具有394.9 mAh/g的高比容量,并且表现出97.53%的优异容量保持率。与热处理前相比,热处理后的材料具有更丰富的氧空位、更低的电荷转移电阻(38Ω)和更优异的倍率性能(在2 A/g的电流密度下,比容量为141.1 mAh/g)。其独特的纳米多孔结构提供了丰富的反应活性位点;不同半径、价态和反应电位的多种金属阳离子的协同效应使得该材料有很好的体积容忍度以适应脱嵌锂过程中的体积变化,表现出优异的电化学性能。此外,该电极材料原料储量丰富,价格低廉,易于实现批量化制备。该工作为设计多组元过渡金属氧化物负极材料提供了新的思路。     

ER50-G焊丝用盘条粗拉拔断裂原因分析

通过对ER50-G焊丝用盘条及拉拔断裂样品进行化学成分和抗拉强度测试,以及金相组织、非金属夹杂物能谱检验分析,找到了焊丝断裂的主要原因.分析结果表明:ER50-G盘条内出现大量硬质不易变形的贝氏体组织及大块夹杂物,影响了焊丝拉拔过程中的铁素体及珠光体组织的变形,导致拉拔后的焊丝出现强烈的加工硬化现象,并在焊丝内的硬质脆性相部位出现断裂.     

高长径比银纳米线合成过程中聚乙烯吡咯烷酮的影响机制研究

利用乙二醇还原法合成银纳米线。研究了表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮的浓度、添加时间、滴加速度对产物形貌及银纳米线长径比的影响。结果表明,聚乙烯吡咯烷酮的添加细节影响了其对银纳米晶的包覆程度,从而影响了银纳米线的生成。优化实验参数为加入硝酸银14min后添加聚乙烯吡咯烷酮(浓度0.15mol/L,滴加速率15μL/s)。在此参数下可得到大量长径比200以上的银纳米线,以此银纳米线制备的电极,透光率达到70%以上,方块电阻为50.7Ω/cm2。     

无缝管材质量问题形成原因分析及改进

针对无缝钢管常见的质量问题,利用显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪等实验手段对无缝钢管外壁表面折叠、内壁鼓包、裂纹缺陷及探伤不合格等缺陷进行系统性检测分析。通过宏观及微观检测,总结出管材质量问题的形成原因包括管坯原始缺陷及轧制工艺不当,提出了防止及改进措施,提高了管材质量。     

线材产品常见质量问题分析及控制

针对天钢集团的线材产品发生的非金属夹杂物导致拉伸断裂、表面缺陷导致断裂、心部成分偏析导致断裂、轧制工艺导致异常组织、连铸坯缺陷导致失效等内在和表面质量问题,进行了横向比较剖析,总结出问题根源,解决了质量问题。