用于锂离子电池负极材料的非晶碳

日本住友公司Bakelite负极材料LBV-1001采用非晶质碳,加快锂离子吸放速度,抑制了快速充放电导致电池性能劣化问题。这种新型负极材料被日本秋田电动汽车财团用作电动汽车锂离子电池(主动力)组件,从年月月用到电动汽车主动力锂离子电池组,经车检后,于年月日投     

锂离子电池锡基负极材料研究进展

锡基负极材料容量高,安全性好,是目前动力锂离子电池用新型负极材料研究的热点。本文综述了近年来国内外在锂离子电池锡基各类负极材料方面的研究进展。重点介绍了它们的电极反应机理,材料合成方法及电化学性能,分析阐述了它们各自存在的优势和不足,总结了现有材料的改性手段。提出制备炭包覆锡基纳米颗粒的复合材料或者核壳、多孔等特殊结构的纳米级锡基材料,并在负极极片中预先引入金属锂,将是解决问题的最佳手段。指出锡基材料作为锂离子电池负极材料具有良好的商业化发展前景。     

改性钛酸锂负极材料的研究进展

尖晶石型钛酸锂作为锂离子电池负极材料,在充放电过程中其晶体结构不会发生改变,不可逆容量损失较小,被称为＂零应变＂材料。它具有循环寿命长、充电过程快、安全性高等特性,符合下一代锂离子电池的要求。本文综述了钛酸锂负极材料的研究近况,着重阐述了纳米化、引入导电碳、金属元素掺杂、阴离子掺杂以及复合改性等方法对钛酸锂进行改性,探究对其电性能的影响和以后的发展方向。     

商品化石墨作为聚合物锂离子电池负极材料的性能表征

采用商品化中间相碳微球(MCMB)及人造石墨与中间相碳微球的混合体作为聚合物锂离子电池的负极材料,通过SEM、XRD对比研究了两种负极材料电化学循环前后的微观形貌和相结构,测试了两种聚合物锂离子电池的倍率放电性能和循环寿命,并通过交流阻抗谱分析了两种负极材料的电化学性能差异.结果表明:掺入人造石墨后,中间相碳微球的平均粒径和比表面积增大,电化学循环200次后的晶面间距减小、石墨化度增大,倍率放电性能降低,电荷转移电阻及锂离子扩散阻抗均增大,循环性能得到较大提高.     

锗基锂离子电池负极材料的制备及研究进展

随着便携式电子产品及电动汽车的快速发展,提高锂离子电池能量密度和功率密度的研究日益增多,其中负极材料作为锂离子电池必备部件之一已成为重要的研究方向。商用的石墨负极因理论容量较低限制了其应用,锗具有较高的理论比容量和优异的物理化学性质,成为锂离子电池负极材料的研究热点。本文介绍了不同形貌和组成的锗基纳米负极材料的制备方法以及国内外的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望。     

锂离子电池硅基负极材料研究进展

本文主要介绍近年来硅及含硅材料作为锂离子电池负极材料的研究进展，包括硅单质、硅的氧化物以及硅的金属化合物和其它硅基多元化合物；分析了硅基材料作为锂离子电池负极材料存在的问题；阐述了硅基材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。     

High Reversible Capacity Si/C Composite Anodes for Lithium-Ion Rechargeable Batteries

通过镁和氧化亚硅之间的氧化还原反应制备细硅,并采用湿法混料及高温热解法合成了锂离子电池用硅/石墨/裂解碳复合负极材料。利用XRD、SEM、电化学测试考察了复合材料的结构与电化学性能,并结合循环伏安和电化学阻抗技术研究了复合材料的电化学可逆性和动力学性能。结果表明:制备的复合材料首次可逆容量为880 mAh/g,循环40次后为780 mAh/g,容量保持率可达88.6%,该方法显著改善了硅基材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能。性能的提高主要归因于纳米结构的硅均匀分散在碳基体中,很好地抑制了充放电过程中的体积效应,同时石墨和裂解碳也充分保证了复合材料良好的导电性。     

锂离子电池用高容量硅/碳复合负极材料（英文）

通过镁和氧化亚硅之间的氧化还原反应制备细硅,并采用湿法混料及高温热解法合成了锂离子电池用硅/石墨/裂解碳复合负极材料。利用XRD、SEM、电化学测试考察了复合材料的结构与电化学性能,并结合循环伏安和电化学阻抗技术研究了复合材料的电化学可逆性和动力学性能。结果表明:制备的复合材料首次可逆容量为880 mAh/g,循环40次后为780 mAh/g,容量保持率可达88.6%,该方法显著改善了硅基材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能。性能的提高主要归因于纳米结构的硅均匀分散在碳基体中,很好地抑制了充放电过程中的体积效应,同时石墨和裂解碳也充分保证了复合材料良好的导电性。     

稀土掺杂在锂离子电池中的应用进展

阐述了锂离子电池技术发展的重要性,综述了稀土掺杂在锂离子电池正极材料、负极材料及固体电解质中的应用.重点介绍了稀土掺杂在锂离子电池正极材料中的应用,并提出稀土掺杂有利于电池比容量的提高,从而有利于进一步提高锂离子电池的比能量和循环性能.展望了稀土掺杂在锂离子电池中的发展前景,并认为这些技术将是未来锂离子电池研究的重要方向.     

纳米硅合金负极材料

本文研究了一种纳米硅合金锂离子电池负极材料的微观组织和电化学性能。研究结果表明：该负极颗粒的轮廓基本呈圆形,其内部存在着两个含硅量不同的富铜相,在颗粒表层中两相均为纳米结构。该纳米硅合金负极材料需与石墨负极材料、粘结剂和导电剂按一定比例配合使用,搅拌工艺对其电化学性能也有重要影响。在较理想的情况下,所得负极材料的首效率提高到了90%上下,比容量在100周之后仍高于500mAh/g。电池制作工艺与石墨负极相似,便于应用。     

新型碳系吸波涂层材料研究进展

作为解决电磁污染问题与实现装备战场隐身的有效手段,吸波涂层材料具有广泛的应用前景。碳系材料因其广泛的来源、简单的制备工艺、低密度、高导电率等优点,在吸波涂层材料领域受到国内外研究人员的高度重视。对吸波涂层材料的损耗机制进行了叙述,介绍了电阻型损耗、电介质型损耗以及磁损耗三种损耗机制中电磁波的损耗和吸收原理。综述了碳纤维、碳纳米管、石墨烯等新型碳系材料的特性及其在吸波涂层材料领域的研究现状。对碳纤维进行活化处理或使用多孔碳纤维、螺旋碳纤维等代替普通碳纤维能够有效提高其吸波性能。碳纳米管具有多种结构,其中阵列状多壁碳纳米管吸波性能最佳,采用一些具备磁损耗的材料与碳纳米管进行共混、包覆或填充处理是目前的主要研究方向。石墨烯几乎没有磁损耗,单独使用时,阻抗匹配较差,影响其吸波性能的发挥,通常将石墨烯与磁损耗型材料复合,改善材料的阻抗匹配,提高吸波效果。最后,根据碳系吸波涂层材料的研究现状,对其未来的发展方向进行了展望。     

纳米碳/碳包铁材料合成及气相爆轰数值分析

本文从理论上分析了气相爆轰反应中爆轰产物组分与形成稳定爆轰的条件。通过以氧气与苯、氧气与溶有二茂铁的苯为原料,用气相爆轰形式制备了碳纳米材料与碳包铁纳米颗粒。爆炸产物经XRD与TEM表征发现,碳纳米材料呈球或准球状,颗粒尺寸在10~30nm,分散性较差。团簇区主要以无定型碳为主,分散区有少量洋葱状富勒烯。游离态碳与铁物质的量比影响碳包铁的形貌结构,其比值在10~28时,碳包铁纳米颗粒呈球状,核壳结构明显,分散性较好;大于50时,其形貌结构发生变化,部分碳以片状结构存在。     

纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层的制备及性能研究

目的制备纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层并对比分析结合强度、显微硬度、孔隙率,为利用热喷涂技术治理易损部件提供有效手段。方法运用自主研发的造粒系统,成功对高活性的纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合喷涂粉体实施团聚造粒。使用高速火焰喷涂方法,在结构材料表面制备出了纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层。测试了纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层的基本性能,包括结合强度、显微硬度、孔隙率。结果纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合喷涂材料的粒径由原始的50 nm团聚到最终的114~178μm,团聚后的纳米颗粒呈圆形或椭圆形,各成分比例保持原始比例,团聚颗粒内部仍然保持纳米粉体状态。纳米Fe-Al/Cr_3C_2表面及截面元素分布均匀、致密,纳米涂层的孔隙率、硬度和结合强度分别是微米涂层的0.25倍、1.39倍和2.43倍。结论团聚后的纳米Fe-Al/Cr_3C_2颗粒满足热喷涂材料的相关要求,纳米Fe-Al/Cr_3C_2比微米涂层具有更精细的涂层结构和更优异的基本性能。     

碳材料在抗海洋生物污损领域中应用的研究进展

海洋生物污损一直是困扰全球海洋经济发展的重要问题之一。任何材料进入海洋环境,其表面不可避免地会遭受蛋白、多糖、细菌、海藻、软体动物等海洋生物贴附形成生物污损,不仅影响海上装备的正常运转和增加能源消耗,同时极易引起微生物腐蚀。因此,海洋抗污损新材料的开发显得极为迫切。目前碳纳米材料因具有优异的理化特性,而在海洋防腐、耐磨等工程上大量使用,其抑制海洋污损物贴附和生长的性能决定了碳材料在抗海洋生物污损领域具有广阔的应用前景。综述了石墨烯、类金刚石、金刚石、碳纳米管、富勒烯及其衍生物等典型碳纳米材料,在抗蛋白质、细菌、海藻等生物污损领域的应用现状以及抗污损机理。碳材料在海洋环境中优异的综合性能,预示其将给抗海洋生物污损新材料的开发和应用带来更多的机遇和可能。     

球磨时间对TiC-不锈钢复合粉料粒度和组织的影响

以不锈钢粉末、钛粉和碳粉为原料，通过高能球磨法在真空条件下制备了不锈钢-TiC超细复合粉末。采用X-ray、扫描电镜、透射电镜、比表面积评价等分析技术对球磨过程中粉末的微观状态进行了分析。结果表明，随着球磨时间的增加，不锈钢复合粉末逐渐细化，最终可达到纳米级。同时，钛粉和碳粉在球磨过程中反应形成TiC．并在不锈钢晶内形成TiC纳米粒子。     

低温离子渗硫技术研究现状及展望

低温离子渗硫技术克服了传统渗硫方法的不足,是目前最常用的Fe S固体润滑薄膜制备方法。由于存在理论研究尚未完善、应用材料相对单一、微纳米硫化物薄膜表征困难等问题,该技术的应用推广及其工业化进程受到限制。综述了离子渗硫技术在渗硫机理、工艺研究、硫化物薄膜表征及渗硫层摩擦学性能等方面的研究进展,分析了渗硫层减摩作用机理和当前离子渗硫应用的基体材料类型,指出了其未来的发展方向。     

纳米W、C调碳剂对WC-Co合金烧结过程中液相出现温度的影响

烧结过程中粉体压坯的物理冶金与化学变化规律是粉末冶金材料烧结工艺制订的基础。本文采用差示扫描量热法(DSC)与热重法(TG)研究了纯氩气气氛下室温～1400℃之间纳米W、纳米C调碳剂对WC-11%Co混合料烧结过程中液相出现温度的影响。结果表明,由于纳米W或C的加入,WC-Co合金液相出现最低温度可降低至1226.5℃～1228.6℃,同时出现液相的分步形成现象。对正常含碳型混合料,烧结过程中液相集中出现温度为1374.8℃。由于纳米W或纳米C的加入,缺碳型混合料与过剩碳型混合料烧结过程中液相集中出现温度分别为1346.2℃与1343.3℃,分别降低了28.6℃与31.5℃。     

纳米多晶金刚石微结构及塑性形变机制的研究进展

纳米多晶金刚石是指晶粒尺寸小于100 nm的金刚石晶粒直接结合而形成的多晶材料。石墨经高温高压直接转变合成的纳米多晶金刚石的硬度达120~145 GPa,洋葱碳直接转变合成的金刚石晶粒内含高密度孪晶,此纳米孪晶金刚石硬度达200 GPa,远超单晶金刚石的硬度。材料优良的性能源于其微观结构,揭示其塑性形变机制将利于更高性能纳米超硬材料的设计与合成。本文概述了纳米多晶金刚石微观结构及其塑性形变机制的国内外研究现状,重点介绍和评价了纳米多晶金刚石塑性形变机制的实验及理论研究,为纳米多晶金刚石材料的进一步研究和应用提供参考。      

纳米材料在铸铁表面改性中的应用

介绍了纳米复合材料的特点;详述了铸铁表面激光熔敷纳米材料、等离子喷涂纳米材料、铸铁纳米电刷镀及铸铁用纳米涂料的研究进展;分析了存在的问题,对其在铸铁用表面改性材料中的应用前景提出了建议。     

管道内防腐技术现状与研究进展

介绍了石油管道内溶解氧、二氧化碳、硫化氢、以及二氧化碳和硫化氢协同腐蚀的机理。综述了油气管道内防腐技术,现阶段主要的处理方式是选择耐蚀金属材料或非金属材料、添加缓蚀剂、涂层防腐和衬里防腐。分析了各种内防腐技术的优缺点,认为管道内防腐在未来的发展方向是将基材选择、添加缓蚀剂、内涂镀层和内衬里技术进行综合,以减缓管道内的腐蚀。低碳钢表面镀镍层自纳米合金化技术,即是集中内防腐技术的综合运用,得到了表面无缝冶金结合的高耐蚀性能管材,是未来发展趋势的代表。