硼酸改性天然石墨负极材料的快充电化学性能

不同温度下将硼酸添入天然石墨负极材料中, 硼酸进入石墨层表面形成层间化合物, 增大石墨层间距的同时可以保留原有石墨结构, 提高锂离子迁移速率, 从而改善石墨负极材料的大电流倍率性能差的问题。考察了不同温度对硼酸改性石墨负极材料的形貌、结构与电化学性能的影响。采用X 射线衍射仪, 扫描电子显微镜和锂电池测试系统对天然石墨及改性样品进行结构表征和电化学性能测试。结果表明: 不同温度下硼酸改性对石墨负极材料的结构和电化学性能有一定的影响。焙烧温度为1 100 ℃ 时, 石墨改性样品在10 C 倍率下的容量保持率最高可达92.6%, 表现出较好的倍率性能。     

膨胀石墨/石蜡定形相变蓄热太阳能集热器传热行为模拟分析

太阳能光热利用是解决能源危机及环境问题的有效途径之一.基于高导热定形相变材料的太阳能集热器可以实现集热、热量输运及储能于一体,有效实现高效太阳能光热利用.以石蜡(PA)为相变储能材料,膨胀石墨(EG)作为支撑材料及导热和光吸收添加剂,制备了兼具高效光热转换、快速热量输运和高密度能量储存的EG/PA定形相变材料用于蓄热太...     

聚吡咯/钛酸钡/聚偏氟乙烯复合材料的制备及性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,聚吡咯(PPy)和钛酸钡(barium titanate,BT)为填料,通过溶液共混法制备了不同PPy质量分数的PPy/BT/PVDF三相复合材料,并对复合材料的微观形貌、结构和介电性能进行表征和分析.结果表明,PPy和BT大多均匀分散在聚合物基体中,加入PPy对PVDF的结晶影响较小;...     

纳米材料模拟酶应用进展

天然酶是人体活细胞产生的微量蛋白质,正是由于酶的存在,生物体的日常运行才能有序进行。目前,酶在生物医药、催化和检测等领域有着广泛的应用。然而天然酶存在易失活、稳定性差、合成困难、纯化复杂、价格昂贵等缺点,阻碍了其大规模应用。近几十年来,纳米材料模拟酶作为新一代人工酶,由于其稳定性高和重复性好等优点,逐渐成为天然酶的替代品。纳米材料模拟酶在许多领域发挥着重要作用,本文重点介绍了纳米材料模拟酶在电化学传感领域检测O₂^·-和丹参酸,还可以检测谷胱甘肽、葡萄糖、胆固醇以及H₂O₂等生物小分子,在环境污染防治领域中能够有效检测重金属盐类和农药的含量,纳米模拟酶还能够通过检测特定序列的DNA对癌症、病毒感染等疾病做出提前预防。今后的重点研究方向将聚焦在纳米模拟酶之间的偶联、反应机理研究、优化酶反应环境和解决底物选择性等方面。     

PEDOT∶PSS及其纳米复合材料热电性质的研究进展

近年来,随着能源危机的加剧,可以将热能与电能进行直接转换的热电材料得到了广泛的关注。在众多热电材料体系中,有机无机纳米复合热电材料具有独特优势。相比于无机材料,有机材料成本低、质量轻、机械柔韧性好、热导率较低。添加不同类型的添加材料构成纳米复合材料后,额外引入的声子-界面散射能进一步降低热导率,同时有机无机材料能带不匹配引起的载流子筛选效应进一步提升塞贝克(Seebeck)系数。因此,目前大量工作证明有机无机纳米复合热电材料有潜力获得高的热电优值(Figure of merit,ZT),在微型热电制冷器件、柔性可穿戴发电设备、温度传感器等领域均具有光明的应用前景。本文聚焦聚(3, 4-乙烯二氧噻吩)∶聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)热电材料及以其为基底构成的纳米复合材料热电性能的研究工作,综述了提升PEDOT∶PSS热电性能的物理方法、化学试剂改性法等。进一步重点讨论了加入不同类型的无机填料的PEDOT∶PSS基纳米复合材料热电性质的研究进展,并揭示了其热电性能提升的内在机制。     

热电元侧棱设计对热电器件性能影响

热电发电器件(thermoelectric generators, TEGs) 具有体积小、质量轻、无传动部件、无污染、可靠性高等优点。然而, 目前TEGs 的输出功率仍然较低。利用有限元方法研究了不同侧棱设计热电元对TEGs 的输出功率和转换效率的影响。并进一步研究不同侧棱设计的台状和倒台状热电元对TEGs 输出功率和转换效率的影响。结果表明, 柱状热电元的热电器件的输出功率高于梯台状热电元热电器件的输出功率, 但其转换效率却低于后者, 这是因为热量在梯台状热电元内部进行横向传导, 导致热量损失。热电元棱数增加后, 热电器件的输出功率有所提高, 这是因为热电元的棱数增加会降低热量横向传导所引起的损失。而这棱数增加提升热电器件输出功率的现象在热电元下上底面积差异较大时更明显。     

NiAl-LDHs 电极材料的水热合成及其超级电容器电化学性能

超级电容器具有大充放电速率、良好的循环稳定性及高功率密度等优点, 是一种新兴的绿色环保储能器件。采用简单的水热合成法制备镍铝层状双金属氢氧化物(NiAl-LDHs) 超级电容器电极材料, 探究不同镍铝比对其形貌组成及电化学性能的影响。所制备的Ni₁Al₁-LDHs 电极材料在电流密度为1 A/g 时表现出378 F/g 的高比电容。以活性炭(AC) 为负极组成的Ni₁Al₁-LDHs//AC 非对称超级电容器在能量密度为27.5 Wh/kg 时, 具有1.4 kW/kg 的高功率密度, 表现出优异的电化学性能。     

交流电频率范围变化对电化学合成的聚吡咯薄膜电致变色性能的影响

采用电化学阻抗谱法, 以吡咯和对甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid, p-TSA) 为原料配制反应溶液, 以掺氟SnO₂ 透明导电玻璃为基底, 简单而有效地一步合成聚吡咯(polypyrrole, PPy) 薄膜。研究了电化学合成中交流电频 率范围的变化对所制备的聚吡咯薄膜的结构和电致变色性能的影响。结果表明, 在初始电位0.7 V, 施加±100 mV正弦波的基础上, 交流电频率范围的变化改变了PPy 薄膜颗粒的分布形态, 频率范围变化越宽, 薄膜颗粒越小, 尺度接近于纳米级。当交流电频率范围在10^-1~10³ Hz 时, 制备的PPy 薄膜的电致变色性能最佳, 其800 nm 光波处的光调制幅度达到65.4%, 该薄膜还具有较快的电致变色响应, 着色和褪色开关时间分别为5 s 和6.5 s, 且其着色效率达到137.4 cm²·C^-1, 100 次电致变色循环后的光调制幅度保留率可达65.7%。     

热电发电技术回收工业余热分析

工业余热资源形式多样且总量巨大, 节能潜力可观。利用热电发电技术将工业余热资源转化为电能, 既能提升能源利用率又可以降低热污染, 是实现双碳目标的重要技术途径。介绍了工业中不同类型余热的分布占比情况和热电发电的基本原理, 重点对热电发电技术在工业领域中的应用研究进展进行了综述, 并针对热电发电技术以及该技术在工业应用中存在的一些问题进行了分析、总结和展望。     

拟薄水铝石的制备最新进展及其应用

由于具有高比表面积、大孔容等特点,拟薄水铝石可以作为黏结剂、催化剂载体和原料应用于工业中。重点介绍了制备条件对拟薄水铝石性质的影响,并分析了醇铝盐水解机理。评述了拟薄水铝石在催化领域中的应用,并展望了醇铝法制备拟薄水铝石的发展趋势。