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有色金属新能源材料技术理论与应用

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宏量制备层状Ti3C2及其超级电容的性能

将钛粉、铝粉、石墨粉和少量锡粉混合,用原位烧结技术宏量制备高纯度前驱体材料Ti3AlC2,再以浓氢氟酸为刻蚀剂进行选择性刻蚀,改变刻蚀时间宏量制备出层间距可调节的层状剥离Ti3C2。使用X射线衍射和场发射扫描电子显微镜分别表征了Ti3AlC2和Ti3C2的结构和层间距微观形貌,并对用Ti3C2制成的电极进行了电化学性能测试分析。结果表明,相比其它在相同条件下制备的电极其比容量大幅度提高,且具有良好的超级电容性能。

其他 - 其他 来源:杨占鑫,吴琼,任奕桥,屈凯凯,张哲豪,仲为礼,范广宁,齐国超 2024-04-19
基于细观结构的铝电解阴极炭块钠扩散过程的数值分析和实验研究

依据铝电解阴极炭块结构的非匀质特性,将其看作由炭骨料和沥青粘合剂组成的多相复合材料,从细观结构的角度研究了钠的扩散过程。采用Matlab编写不同炭骨料粒度组成和含量的随机圆、椭圆、多边形骨料投放模型程序,得到七种阴极炭块细观结构模型图片,并以igs模型文件形式导入ANSYS建立了二维有限元数值模型。依据扩散方程和热传导方程的相似性,采用ANSYS的热分析单元对钠扩散过程进行模拟求解,分析了炭骨料粒度组成、含量和形貌对钠扩散过程的影响。结果表明,与炭块中沥青相比,炭骨料对炭块中的钠扩散的阻碍作用更大,炭骨料颗粒圆度越小、骨料粒度组成越小、含量越高,则钠的扩散速率越低。对于粒度组成为0.003~0.006 m、含量为80%的圆形炭骨料模型,钠的扩散速度最低,模拟结果与试验结果有较好的一致性,证明了模拟的精确性和可靠性。

其他 - 其他 来源:刘庆生,许真铭,汤卫东 2024-04-19
两次氧化条件对阳极氧化铝孔洞的影响

采用两次阳极氧化法在草酸溶液中制备多孔氧化铝(AAO), 分别研究了电压、氧化时间及草酸溶液浓度对AAO孔洞特征的影响。结果表明, 在第一次氧化过程中孔间距随氧化电压的提高而增大, 氧化时间和草酸溶液浓度几乎没有影响, 在第二次氧化过程中时间、电压及草酸溶液浓度对孔间距基本无影响, 但是随着氧化电压的增大AAO孔径明显增大, 孔洞呈六方阵列排布。此外, 第二次氧化电压增大时孔洞形状由圆形到长条形、再到六边形变化, 第二次氧化草酸溶液浓度增大至0.4 mol/L时所制备的AAO的相邻孔洞沿特定取向发生贯穿现象, 甚至溶解, 而孔洞整体分布

其他 - 其他 来源:李鑫,李秉羲,骆玉城,李阳平 2024-04-19
聚丙烯酰胺凝胶合成尖晶石纳米铝酸锌的络合机理及发光性能

用改进的聚丙烯酰胺凝胶法制备颗粒近似呈球形且粒度均匀的ZnAl2O4纳米颗粒, 并制备了3种锌铝摩尔比的ZnAlO样品。XRD结果表明, 当锌铝摩尔比为1∶1.8和1∶2时, 在900℃煅烧干凝胶制备的样品均为纯相的ZnAl2O4粉体。SEM结果表明, 锌铝摩尔比为1∶2制备的样品其颗粒尺寸随着煅烧温度的提高而增大, 且在900℃出现严重的团聚。荧光光谱分析结果表明, 激发波长为352 nm时出现一个469 nm的蓝光发射峰。基于实验结果, 研究了其络合机理和发光机理。

其他 - 其他 来源:孙光壮,王仕发,孙光爱,向霞,祖小涛 2024-04-19
SnO2 作散射层的光阳极膜厚对量子点染料敏化太阳能电池光电性能的影响

先用一步水热法合成空心纳米球,再将其作为量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)光阳极的散射层材料用丝网印刷技术刮涂在TiO2基底上。组装成的QDSSCs电池具有优异的电化学性能,表明SnO2的空心球结构有利于电解质的存储,在保证电子高效传输速率的同时提高其化学稳定性,使循环反应更加有效。在QDSSCs的制备过程中,以ZnCuInSe量子点为敏化剂,进一步研究了吸附量子点后不同膜厚的光阳极对太阳能电池光电性能的影响。膜厚为9 μm的SnO2散射层其最高光电转换效率值7.31%,可应用在QDSSCs中。

其他 - 其他 来源:刘明珠,樊娆,张萧宇,马泽元,梁城洋,曹颖,耿仕通,李玲 2024-04-17
MXene在锂硫电池中应用的研究进展

MXene是一种新兴的二维过渡金属碳化物或碳氮化物,优异的金属导电性、丰富的表面官能团和超薄二维结构使其在电化学储能方面的应用有巨大的潜力。锂硫电池的理论比容量较高,在新一代储能器件中极具竞争力。二维MXene及其组装的三维材料作为一种先进的硫载体可通过多种途径克服锂硫电池固有的导电性差和放电产物溶解严重的问题。本文综述了目前二维和三维结构的MXene材料在锂硫电池中的应用,分析了性能与结构之间的关系,总结了目前存在的挑战和困难并对未来的设计方向提出一些看法。

其他 - 其他 来源:季雨辰,刘树和,张天宇,查成 2024-04-17
Ni(OH)2 负极材料的十二烷基硫酸钠辅助制备及其储锂性能

以十二烷基硫酸钠(SDS)为辅助剂用均相沉淀法制备出具有微/纳分级结构的α-Ni(OH)2材料并使用XRD、SEM、FT-IR、TGA和XPS等手段进行表征,研究了SDS对其结构和储锂性能的影响。结果表明,在制备过程中使用SDS可细化α-Ni(OH)2的晶粒并有助于形成更加开放的微/纳米分级形貌;在n(SDS)/n(Ni2+)为2∶10的条件下制备的α-Ni(OH)2储锂性能最佳,在2 A·g-1电流密度下循环40次后其比容量保持在800 mAh·g-1,在3 A·g-1大电流密度下其可逆比容量仍达到710 mAh·g-1,还表现出显著的赝电容效应(在0.9 mV·s-1下其赝电容贡献率高达84.2%)。

其他 - 其他 来源:李延伟,罗康,姚金环 2024-04-17
SrSc0.5Nb0.5O3 改性BNT基无铅陶瓷的储能特性研究

采用SrSc0.5Nb0.5O3与(Bi0.5Na0.5)(Ti0.95Al0.025Nb0.025)O3固溶构建了无铅陶瓷体系材料(1-x)(Bi0.5Na0.5Ti0.95Al0.025-Nb0.025O3)-x(SrSc0.5Nb0.5O3)(简记为(1-x)BNTA-xSSN,x=5%、10%、15%、20%,摩尔分数)。通过传统固相反应法制备陶瓷,研究了SrSc0.5Nb0.5O3的引入对其结构、相变、储能和介电性能的影响。研究结果表明,(1-x)BNTA-xSSN样品为钙钛矿结构。其最大介电常数对应温度Tm随着SSN含量的增加而减小,相结构由四方相向伪立方相发生转变,陶瓷的铁电性减弱,弛豫性增强。当x=10%时,样品具有最大有效储能密度(Wrec)2.7 J/cm3;当x=15%时,样品具有最大储能效率(η)85%。

其他 - 其他 来源:朱明星,戴中华 2024-04-17
热塑型聚酰亚胺/聚偏氟乙烯全有机复合薄膜的制备及其介电储能

将聚酰亚胺(PI)与PVDF分别溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF),共混后滴入酒精与纯水的混合液中析出絮状物,将絮状物收集干燥后热压制备出热塑型聚酰亚胺/聚偏氟乙烯全有机复合薄膜。使用SEM、XRD、DSC和介电、铁电测试等手段对其表征,研究了这种材料的相容性、结晶行为和储能性能。结果表明:这种PI/PVDF全有机复合储能薄膜结合紧密,分布均匀。PI的加入促进了PVDF中γ相结构的生成,对PVDF薄膜击穿性能的影响较小,明显提高了全有机薄膜的储能性能。PI的添加量为5%的复合薄膜,在300 MV·m-1电场下可释放储能密度6.52 J·cm-3,约为相同条件下纯PVDF薄膜的1.4倍。

其他 - 其他 来源:马逸舟,赵秋莹,杨路,裘进浩 2024-04-16
钠离子电池双层碳包覆Na3V2(PO4)3 正极材料的超声辅助溶液燃烧合成及其电化学性能

用超声辅助溶液燃烧合成技术制备双层碳包覆的Na3V2(PO4)3 (NVP)钠离子电池正极材料,并对其电化学性能进行深入的研究。结果表明,双层碳包覆在NVP颗粒表面,由内自外分别为无定形硬碳和石墨烯。石墨烯添加量为5.0%(质量分数)的碳包覆NVP复合材料具有优异的电化学性能,在1 C倍率下充放电其初始比容量为117 mAh·g–1,循环300圈后容量的保持率为79%,在10 C倍率下其放电比容量高达100 mAh·g–1。这种正极材料电化学动力学性能的提高,源于均匀的双层碳包覆结构及其构建的三维电子传输通道。

其他 - 其他 来源:罗昱,陈秋云,薛丽红,张五星,严有为 2024-04-16
单晶碳化硅接触中亚表层损伤与破坏机理的原子尺度分析

基于分子动力学的Vashishta势函数研究了碳化硅纳米压痕受载诱导产生的位错环演变特征、相变转化数额和接触力学性能,分析了极端使役温度对其亚表层损伤行为和接触力学性能的影响。结果表明:碳化硅材料亚表层损伤主要以位错形核、位错堆积和位错滑移方式发生塑性变形,接触时的位错环历经位错形核、位错环生成增大、位错环繁衍增殖和位错环脆断等四个阶段。较高的使役温度,使碳化硅材料的最大承载性、硬度、杨氏模量和接触刚度曲线呈类抛物线趋势下降。其主要原因是,温度越高碳化硅晶格点阵越容易摆脱原子键能的束缚而产生晶格点阵缺陷

其他 - 其他 来源:王胜,周俏亭,占慧敏,陈晶晶 2024-04-16
石墨烯调控3D打印功能钛的组织和性能

用选区激光熔化(SLM)技术制备多孔石墨烯/钛复合材料,研究了石墨烯(Gr)作为增强相对其微观结构、力学性能以及抗腐蚀性能的影响。结果表明:用SLM制备的多孔钛由较小的等轴晶组成,石墨烯加入使其晶粒尺寸进一步减小,石墨烯没有在Ti基体中团聚,部分石墨烯与Ti原位生成的TiC产生了弥散强化。多孔Gr/Ti复合材料的压缩曲线由弹性变形阶段、应力平台阶段和致密化阶段组成,其硬度、抗压强度和压缩率分别为503HV、317.38 MPa和42%;其抗腐蚀性能高于纯钛,腐蚀电位为-0.325 V,腐蚀电流密度为3.28×10-7 A·cm-2。

其他 - 其他 来源:王春锦,陈文革,亢宁宁,杨涛 2024-04-16
Cu掺杂非晶碳薄膜的电学性能及其载流子输运行为

以Cu-C拼接靶为靶材,用高功率脉冲磁控溅射制备出4种Cu含量(原子分数)低于10%的Cu掺杂非晶碳(a-C: Cu)薄膜,研究了Cu含量对a-C:Cu薄膜组分结构、电学性能以及载流子输运行为的影响。结果表明:随着非晶碳中Cu含量的提高,a-C:Cu薄膜中sp2-C的含量提高、团簇尺寸增大、薄膜电阻率、透过率和光学带隙均减小,费米能级向价带偏移。Cu含量为2.77%和3.88%的样品在150~250 K的载流子输运机制为Mott型三维变程跳跃传导,在250~350 K则为热激活传导;而Cu含量(原子分数)为5.4%和7.28%的样品在150~350 K均为Mott型三维变程跳跃传导。掺入Cu,可控制非晶碳薄膜的光学和电学性能。

其他 - 其他 来源:闫春良,郭鹏,周靖远,汪爱英 2024-04-15
ZnO/CdS/Ag复合光催化剂的制备及其催化和抗菌性能

先用水热反应合成六方晶相CdS多层级花状微球并在其表面生长ZnO纳米棒形成均匀的ZnO/CdS复合结构,然后用光还原法将Ag纳米颗粒负载于ZnO纳米棒制备出ZnO/CdS/Ag三元半导体光催化剂,对其进行扫描电镜和透射电镜观察、光电性能测试、活性基团捕获实验以及光催化降解和抗菌性能测试,研究其对亚甲基蓝(MB)的降解和抗菌性能。结果表明:ZnO纳米棒均匀生长在CdS微球表面,CdS晶体没有明显裸露,Ag纳米粒子负载在ZnO纳米棒的表面;ZnO/CdS/Ag三元复合光催化剂有良好的可见光响应、较低的阻抗和较高的光电流密度;ZnO/CdS/Ag复合光催化剂能同时产

其他 - 其他 来源:谢锋,郭建峰,王海涛,常娜 2024-04-15
SnO2@Ti3C2Tx 负极材料的制备及其应用

通过超声辅助和低温热处理在二维Ti3C2Tx 纳米片层间原位生长SnO2纳米颗粒,制备出纳米结构的SnO2@Ti3C2Tx 复合材料。使用X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辨透射电子显微镜等手段对其表征,研究了这种材料的结构和性能。结果表明,SnO2纳米粒子密集分布在Ti3C2Tx 片层表面与片层之间,Ti3C2Tx 纳米薄片突出的限制效应和良好的类石墨层状结构抑制了SnO2纳米粒子的体积膨胀和团聚,加速了锂离子和电子的跃迁。同时,嵌入在片层之间的SnO2纳米粒子防止纳米片层在锂插入/脱出过程中重新堆积,使Ti3C2Tx 基体的纵向结构稳定性提高。SnO2@Ti3C2Tx 复合材料两组分之间的协同效应,使其具有良好的倍率性能与长循环性能。

其他 - 其他 来源:李玲芳,原志朋,范长岭 2024-04-15
氧化石墨烯的变温发光

根据光致发光光谱和吸收光谱研究了氧化石墨烯(GO)的发光性能。结果表明,GO的发光源于片层内的sp2C团簇。sp2C团簇被高势垒的氧化官能团(sp3C)包围,形成了多量子阱结构。GO内有不同尺寸的sp2C团簇,其带隙与尺寸相关,尺寸越小带隙越宽,使发光覆盖范围较宽并依赖激发波长。还改变激发波长和温度,根据发光光谱研究了GO中不同局域态的发光行为。结果表明,514 nm激发的sp2C团簇的热激活能比830 nm激发的高56 MeV。温度对较小尺寸sp2C团簇的影响较小,因为尺寸越小限域效应越强,使电子空穴对的辐射跃迁几率提高。

其他 - 其他 来源:李福禄,韩春淼,高嘉望,蒋健,许卉,李冰 2024-04-15
rGO/PANI/MnO2 三元复合材料的制备和电化学性能

用水热合成法和冻干操作制备石墨烯/聚苯胺/二氧化锰三元复合材料(rGO/PANI/MnO2),使用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。结果表明,用这种简单高效的方法制备的复合材料,具有相互交联的网络状结构和自支撑特性。在反应过程中MnO2与聚苯胺形成不规则的块状结构,共沉积在石墨烯自组装形成的网络片层上。这种复合材料具有良好的电容性能,比电容为388 F·g-1(0.5 A·g-1),优于单纯的石墨烯(rGO,234 F·g-1)和聚苯胺电极(PANI,176 F·g-1)。使用这种复合材料作为正极、rGO作为负极组装的一种不对称超级电容器,能在0~1.6 V范围内可逆循环,功率密度为17.48 W·kg-1时最大能量密度为13.5 Wh·kg-1。

标签:
电容器 碳材料
其他 - 其他 来源:刘艳云,刘宇涛,李万喜 2024-04-15
小型金纳米棒的制备
小型金纳米棒的制备 720     
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用种子生长法合成小型金纳米棒,改变合成参数可调控其形貌和性能。使用紫外-可见-近红外分光光度计和透射电子显微镜(TEM)测试和观察了金纳米棒的消光特性和形貌,研究了AgNO3、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和籽晶的用量对金纳米棒的形貌和性能的影响。结果表明:在不同条件下制备的金纳米棒具有良好的重现性。在(0.01 mol/L) AgNO3用量为0.035 mL、(0.1 mol/L) CTAB用量为11 mL、籽晶用量为1.1 mL的最佳条件下合成的金纳米棒,其长径比约为3.8,平均长度约为34 nm,形貌均匀性和分散性良好。这种小型金纳米棒可用于检测残留物福美双(Thiram)。

其他 - 其他 来源:胡青,吴春芳,张凯锋,潘浩,李坤 2024-04-12
碳纳米管膜表面金属化用于高电流输出柔性锂离子电池

采用磁控溅射技术对碳纳米管膜进行表面金属化处理,制备了导电性能优异的碳纳米管/金属复合薄膜,其电导率为纯碳纳米管膜的10倍(碳纳米管膜电导率为300 S·cm-1)。以这种复合薄膜为集流体组装的柔性锂离子电池,具有比以纯碳纳米管膜作为集流体更优异的倍率性能(5 C倍率下比容量仍可保持132.6 mAh·g-1)、大倍率循环性能(5 C倍率200圈循环后仍具有74.4%的容量保持率)和更大的输出电流(0.4 A)。

其他 - 其他 来源:赵超锋,郑小燕,李凯瑞,贾世奎,张明,黎业生,吴子平 2024-04-12
自供能Ag/SnSe纳米管红外探测器的制备和性能研究

采用光沉积法在SnSe纳米管表面沉积Ag纳米粒子,在室温下制备了Ag修饰的SnSe纳米管(Ag/SnSe),通过SEM、EDS、TEM和XRD等手段表征其表面形貌、元素组成和晶体结构。随后,将Ag/SnSe纳米管旋涂在FTO导电面作为工作电极并以Pt电极为对电极组装了Ag/SnSe纳米管红外探测器,使用830 nm的光作为红外模拟光源研究了红外探测性能。结果表明,Ag/SnSe纳米管的平均直径约为100~200 nm,Ag纳米颗粒负载在SnSe纳米管表面。与SnSe纳米管红外探测器相比,Ag修饰的SnSe纳米管红外探测器的最大光电流密度提高到120 nA/cm2,上升时间和下降时间分别缩短到0.109和0.086 s。同时,Ag修饰的SnSe纳米管红外探测器的稳定性较高,可循环使用。

其他 - 其他 来源:方向明,任帅,容萍,刘烁,高世勇 2024-04-11
磨粒刮擦诱导单晶镍微结构演化与塑性去除行为的纳观分析

基于分子动力学模拟,从原子水平研究了单晶镍刮擦诱导的微结构演变和塑性去除,重点分析了不同晶面的微结构演变特征和塑性去除差异,阐明了在滑动刮擦和滚动刮擦工况下塑性的去除规律,揭示了微结构演化和塑性去除的机制。结果表明,在紧密接触区产生的应力集中不仅是单晶镍位错滑移的源动力,而且是FCC结构向HCP结构转变和材料塑性去除产生磨屑的主因。发生磨粒刮擦时Ni(110)晶面出现最大的水平切向力,磨粒刮擦时在Ni(110)晶面内形成了具有水平滑移特征的HCP结构,其中位错滑移是其磨屑比Ni(100)和Ni(111)晶面多的主因。在同等刮擦条件下,Ni(110)晶面的塑性环脱落行为滞后。同时,密排堆垛层错行为和磨损表面的剪切应变都表现出显著的晶面选择性。与滑动刮擦相比,滚动刮擦时镍原子显著地粘附于磨粒的外表面,是切向力在刮擦过程中大幅度振荡的主要原因。

标签:
单晶材料
其他 - 其他 来源:陈晶晶,邱小林,李柯,袁军军,周丹,刘亦薇 2024-04-11
ZnO纳米棒阵列和薄膜的同步外延生长及其光电化学性能

使用化学气相沉积法在a面蓝宝石衬底上同步外延生长氧化锌(ZnO)竖直纳米棒阵列和薄膜,研究了阵列和薄膜的光电化学性能。结果表明,纳米结构中的竖直单晶纳米棒有六棱柱形和圆柱形,其底部ZnO薄膜使竖直纳米棒互相联通。与ZnO纳米薄膜的比较表明,这种纳米结构具有优异的光电化学性能,其入射光电流效率是ZnO纳米薄膜的2.4倍;光能转化效率是ZnO纳米薄膜的5倍。这种纳米结构优异的光电化学性能,可归因于其高表面积-体积比以及其底部薄膜提供的载流子传输通道。本文分析了这种纳米结构的生长过程,提出了协同生长机理:Au液化吸收气氛中的Zn原子生成合金,合金液滴过饱和后ZnO开始成核,随后在衬底表面生成了ZnO薄膜。同时,还发生了Zn自催化的气-固(VS)生长和Au催化的气-液-固(VLS)生长,分别生成六棱柱纳米棒和圆柱形纳米棒,制备出底部由薄膜连接的竖直纳米棒阵列。

其他 - 其他 来源:熊庭辉,蔡文汉,苗雨,陈晨龙 2024-04-11
碳纳米管掺杂影响液晶物理参数与显示性能的实验及第一性原理计算

将4"-正戊基-4-氰基联苯(5CB)液晶与液晶4-[反式-4-[(E)-1-丙烯基]环己基]苯腈以5∶1的比例混合,并将预处理的碳纳米管分别与5CB单晶和混晶复合,测试两种掺杂碳纳米管的液晶的光电和介电性能。结果表明:碳纳米管的掺入影响了液晶体系的阈值电压和介电各向异性,其中介电各向异性的增幅最高达到4.671%,并且展曲弹性常数也有所增大;碳纳米管的掺入也影响液晶体系的响应时间和粘滞系数,其中粘滞系数的降幅最高达到25.131%。实验还表明,混晶的介电各向异性高于单晶,且其响应时间和粘滞系数的降幅均比5CB单晶明显。混晶的更大优势是,与碳纳米管复合、改善复合体系的物理参数和显示性能。同时,理论研究结果表明,碳纳米管与液晶分子的结合能介于液晶分子与液晶分子、碳纳米管与碳纳米管之间,并且在液晶分子的诱导下碳纳米管产生诱导偶极矩,印证了碳纳米管掺杂可提高液晶的介电各向异性、降低其响应时间的实验结果。

标签:
碳纳米管
其他 - 其他 来源:刘裕,梁志奇,赵崧,常春蕊 2024-04-11
CuO纳米阵列结构光阴极的制备及其光电化学分解水的性能

用原位基体加热反应磁控溅射方法制备具有强捕光和电荷分离能力的CuO纳米阵列(CuO NAs)光阴极,并改变氧分压、基底温度、腔体压力以及溅射时间等参数调控其相组成、晶体形貌、晶体生长取向、晶面暴露、厚度以及电子结构。结果表明,结构优化的CuO NAs光阴极,其光电流密度可达2.4 mA·cm-2。

其他 - 其他 来源:孟祥东,甄超,刘岗,成会明 2024-04-11
氟化五边形石墨烯的拉伸性能

用分子动力学方法研究了以碳五元环为结构基元的氟化五边形石墨烯的拉伸性能和变形破坏机制,以及氟化率对其力学参数的影响。结果表明:氟化能改变五边形石墨烯的变形破坏机制。低氟化率的五边形石墨烯在拉伸载荷作用下发生从碳五元环到碳多元环的转变,而完全氟化的五边形石墨烯没有发生明显的碳环转变。随着氟化率的提高五边形石墨烯的杨氏模量、断裂应力和应变呈先减小后增大的趋势。低氟化率(<15%)的五边形石墨烯,其力学性能参数均随氟化率的提高明显降低。完全氟化能提高五边形石墨烯的杨氏模量(约为29.56%),并大幅度降低其断裂应变,而其断裂应力与五边形石墨烯相当。

其他 - 其他 来源:孙艺,韩同伟,操淑敏,骆梦雨 2024-04-11
碗状C@FeS2@NC复合材料的制备及其电化学性能

在二氧化硅微球表面包覆一层酚醛树脂并在高温下将其转化为碳壳,然后进行溶剂热反应、多巴胺包覆、高温硫化以及氢氧化钠刻蚀,制备出碗状C@FeS2@NC(氮掺杂碳层)复合材料。这种复合材料具有开放性三维碗状结构,能释放体积变化产生的应力,其较大的比表面积(70.67 m2·g-1)有很多的活性点位。内外双层碳壳提高了这种复合材料的导电性并提供了稳定的机械结构,外层NC具有很好的保护作用。将这种复合材料用作锂离子电池负极,在0.2 A·g-1电流密度下首圈放电比容量和充电比容量分别为954.3 mAh·g-1和847.2 mAh·g-1,对应的首圈库伦效率为88.78%。循环100圈后,其放电比容量稳定在793.8 mAh·g-1。

其他 - 其他 来源:刘东璇,陈平,曹新荣,周雪,刘莹 2024-04-11
锂离子电池负极材料TiS3 纳米片的制备和性能

先用直流(DC)电弧法制备TiH1.924纳米粉作为前驱体,再用固-气相反应制备了片状结构的TiS3纳米粉体。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱分析和性能测试等手段对其表征,研究了TiS3纳米片的结构和将其用作负极的锂离子电池的性能。结果表明:TiS3纳米片具有特殊的片状结构,其厚度约为35 nm。将TiS3纳米片用作负极的锂离子电池具有良好的电化学性能,在500 mA/g电流密度下循环300圈后其容量仍保持在430 mAh/g。以5 A/g的大电流密度放电其比容量为240 mAh/g,电流密度恢复到100 mA/g其放电比容量稳定在500 mAh/g。TiS3良好的倍率性能,源于其特殊的纳米片状结构。这种单层片状结构,能较好地适应电极材料在大电流密度多次放电/充电过程中产生的应变引起的体积变化,使其免于粉碎。

其他 - 其他 来源:肖揽,于文华,黄昊,吴爱民,靳晓哲 2024-04-11
吲哚基掺氮分级多孔炭的制备及其对酸性橙74的吸附性能

以吲哚为碳源、氧化钙为模板耦合KOH活化并调节活化终温,制备出表面掺氮的层状分级多孔炭(HPCT),研究了其对酸性橙74的吸附性能。结果表明:随着活化温度的提高这种多孔炭的比表面积增大,活化终温为900℃时制得的HPC900比表面积高达1629 m2/g。这种炭材料具有相互连接的层状结构,且随着活化温度的提高炭壁层变薄。这种炭材料的表面有丰富的含氮官能团C-NH2,随着活化温度的提高C-NH2的含量随之提高。C-NH2官能团与酸性橙74发生π-π堆积效应或静电相互作用,有利于提高其吸附性能。Freundlich模型能很好地描述HPCT对染料的吸附过程,在50 mg/L的平衡浓度下HPC900对废水中酸性橙74的吸附量超过270 mg/g;拟一级动力学方程能更好的描述HPCT对酸性橙74的吸附过程,物理吸附为控速步骤。

标签:
基掺氮 多孔炭
其他 - 其他 来源:余谟鑫,蒯乐,王亮,张晨,王晓婷,陈启厚 2024-04-10
AgNWs-TPU/PVDF柔性薄膜电容传感器的制备和性能

用醇还原法制备长径比约为800的银纳米线(AgNWs)并分散成网状结构,用溶液流延法使用聚偏氟乙烯(PVDF)和不同质量分数的聚氨酯(TPU)制备柔韧性PVDF/TPU复合薄膜,然后将AgNWs网固定在PVDF/TPU柔性薄膜的表面作为电容的极板制备出柔性薄膜电容式传感器。用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱和X射线衍射(XRD)等手段表征了AgNWs的结构,使用电子强力拉伸仪、方块电阻仪、三电极系统和LCR数字电桥检测了柔性薄膜电容式传感器的性能。结果表明:网状结构的AgNWs电容单侧极板上的方阻为15.635 mΩ/sq;TPU与PVDF质量比为2∶8的薄膜其断裂伸长率为91.2%,韧性最好,其比电容为375 μF/g;随着传感器弯曲角度的增大其输出电容值随之增大,输出电容值与弯曲角度在一定范围内呈线性关系,弯曲角度为180°时输出最大电容为436 μF。

标签:
电容 纳米材料
其他 - 其他 来源:孙丽颖,钱建华,赵永芳 2024-04-10
基于水热反应制备SnO2纳米棒阵列

采用水热反应制备一维SnO2纳米棒阵列并表征其物相结构和微观形貌,研究了水热反应的核心工艺条件如前驱体浓度、反应时间、反应温度、反应次数以及前驱体中NaCl添加剂等对纳米棒阵列的生长和形貌的影响。结果表明:较低的前驱体浓度有利于制备大长径比的纳米棒;改变反应时间调控纳米棒的长度;改变反应温度和次数调控纳米棒的长度、直径和基底覆盖率;在前驱体中加入NaCl,可增强纳米棒的取向生长并降低其基底覆盖率。

其他 - 其他 来源:杨高元,向文灏,刘德政,屈俊豪,梁英,李望南,徐可,钟杰,黄福志,陈美华,梁桂杰 2024-04-10
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