SiO2对金属锂盐聚合物电解质导电作用的影响

采用溶液浇注法制备了PEO基聚合物电解质,测定了该类电解质的电导率,并研究了温度、SiO2的颗粒度及表面性能对聚环氧乙烯/高氯酸锂(PEO/LiClO4)聚合物电解质体系电导率的影响.结果表明PEO-LiClO4-10%SiO2复合型聚合物电解质的室温电导率达到了1.033×10-4S/cm,同时对该电解质进行了差热分析,发现加入SiO2后,PEO/LiClO4体系熔融温度降低,非晶相含量增加,有利于提高离子电导率.     

氮掺杂空心炭球作为锂离子电池负极材料的研究

以聚苯乙烯为模板,聚吡咯为炭前驱体,制备出尺寸均匀的氮掺杂空心炭球(NHCs)。通过N_2吸脱附曲线、X射线光电子能谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和循环伏安法等测试方法考察了炭化温度对空心炭球的微观结构与电化学性能的影响。结果表明,制备的空心炭球直径在160 nm左右,氮原子百分含量达到9.69%。0.5 A·g~(-1)的电流密度下,800℃炭化所得空心球经过200次循环可逆容量达到493.4 mA·h·g~(-1),容量保持率为84%;在5 A·g~(-1)的电流密度下,经过1000次循环,可逆容量仍高达265.2 mA·h·g~(-1)。说明所制备的空心球拥有高的可逆容量、良好的倍率性能和长的循环寿命,是一种优异的储锂材料。     

石墨烯/炭气凝胶的制备及其结构与性能研究

以间苯二酚(R)和甲醛(F)为炭前驱体原料, 通过溶胶-凝胶法制备石墨烯/炭气凝胶复合材料。采用XRD、Raman、SEM和N₂吸附/脱附等对样品进行结构表征。结果表明: 石墨烯为R和F的聚合提供形核场所, R和F首先在氧化石墨烯(GO)表面聚合, 随着RF含量的增加, 复合炭气凝胶(RF)结构从石墨烯薄片层为骨架的三维网络, 经RF基炭球包裹于石墨烯的网络结构, 最终转变为球形团簇交联的三维网络。石墨烯/炭气凝胶复合材料的比表面积随着RF的增加先增大后减小。当GO与RF质量比为1︰100时, GO/RF-100用作超级电容器电极材料, 在6 mol/L KOH电解液中的比电容达169 F/g, 具有较好的电容特性。     

PEO基聚合物电解质PEOx-Li(C2F5SO2)2N-BaTiO3

研究了以聚环氧乙烷(PEO)为基体,BaTiO3为填充剂,Li(C2F5SO2)2N作为锂盐的聚合物锂离子电池电解质.利用循环伏安法测定了铝的溶解电位,80℃时,铝集流体在PEOx-Li(C2F5SO2)2N体系中溶解电位可达4.1 V(vs.Li/Li ).采用交流阻抗技术测试了其电导率和界面电阻,当x=8时,体系的电导率最大,80℃时为1.65×10-3S/cm,25℃时为1.5×10-5S/cm.     

纯化处理对天然微晶石墨电化学性能影响的研究

采用HF-HCl溶液通过液相浸渍法对天然微晶石墨进行纯化处理,对比考察了纯化处理前后天然微晶石墨组成、结构及电化学性能的变化,探讨了纯化处理后的天然微晶石墨用作锂离子电池负极材料的可行性。结果表明:天然微晶石墨是由粒径约1μm的石墨微晶构成的无规堆积体,绿泥石和云母等矿物杂质主要位于石墨微晶颗粒之间。纯化处理可显著降低天然微晶石墨中的杂质含量,使细小的石墨微晶表面裸露出来,但不会影响天然微晶石墨的晶体结构。纯化处理后天然微晶石墨的首次可逆容量由259.6mAh/g提高至332.4mAh/g、首次库伦效率由74.6%提高至79.7%,经过7次充放电循环后可逆容量和充放电效率稳定在335.0mAh/g和99%以上,经50次充放电循环可逆容量保持率为99.8%。     

PEO基聚合物电解质PEOx-Li(C2F5SO2)2N-BaTiO3

研究了以聚环氧乙烷(PEO)为基体,BaTiO3为填充剂,Li(C2F5SO2)2N作为锂盐的聚合物锂离子电池电解质.利用循环伏安法测定了铝的溶解电位,80℃时,铝集流体在PEOx-Li(C2F5SO2)2N体系中溶解电位可达4.1 V(vs.Li/Li+).采用交流阻抗技术测试了其电导率和界面电阻,当x=8时,体系的电导率最大,80℃时为1.65×10-3S/cm,25℃时为1.5×10-5S/cm.     

缓蚀阻垢机理研究中的新技术

介绍了微分析化曲线法,椭圆偏振光谱法,表面增强拉曼光谱法以及自放标记的电子旋共振技术在研究吸附型缓蚀剂,阴垢剂和作用机理中的应用。     

Ni(NO3)2浓度对Ni/还原氧化石墨微观结构及微波吸收性能的影响

以Ni(NO₃)₂为Ni源, 利用液相浸渍法在氧化石墨层间吸附Ni²⁺, 通过H₂热还原制备出Ni/还原氧化石墨纳米复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及网络矢量分析仪等对样品的结构及性能进行分析和表征, 研究了Ni(NO₃)₂浓度对材料微观形貌及电磁性能的影响。结果表明, 所制备材料为纳米级Ni颗粒与RGO的复合体, 具有优良的微波吸收性能; 当Ni(NO₃)₂浓度为1.5 mol/L时, 材料电磁吸收性能最佳, 在2~18 GHz频率范围内, 材料厚度为2 mm时, 反射损耗(RL)小于-5 dB的频率范围可达9 GHz, RL_max可达-40 dB。     

己二酸/酚醛树脂共聚炭化制备多孔炭材料及其电性能研究

以酚醛树脂(PF)为炭前驱体, 己二酸(DA)为致孔链段, 利用聚合物共聚炭化法制备双电层电容器用多孔炭材料. 通过红外和热重分析证实己二酸与酚醛树脂发生了化学反应, DA以链段或支链的形式存在于酚醛树脂固化体系中, 并在后续炭化过程中热解逸出. 氮气吸附分析表明酚醛树脂固化体系中的DA起到了一定的造孔作用, 随着DA加入量增加, 多孔炭比表面积先增大后减小, 当w(PF)/w(DA)=3:1时所得多孔炭的比表面积为550 cm²/g, 孔容为0.27 cm³/g. 采用直流充放电法、交流阻抗法和循环伏安法测定以上述多孔炭为电极材料的双电层电容器的电化学性能, 结果表明: w(PF)/w(DA)=3:1时制得的多孔炭电极在30% KOH电解液中比电容为145 F/g, 电流密度增大50倍, 比电容保持率达到70 %.     

炭前驱体对活性炭孔结构和电化学性能的影响

分别以毛竹和石油焦为炭前驱体,采用KOH活化法制备超级电容器用高比表面积活性炭材料,考察了碱/炭比对不同炭前驱体所制得的活性炭的孔结构、吸附性能和电容性能的影响。结果表明,在相同的碱/炭比下,竹基活性炭孔径2nm的微孔较发达,而石油焦基活性炭孔径在2～50nm的中孔率较高。在适宜的工艺条件下,以毛竹为炭前驱体可制得比表面积为2610.7m2/g,比电容为206F/g的活性炭材料;以石油焦为炭前驱体可制得比表面积为2597.9m2/g,比电容为213F/g的活性炭材料。