石墨烯气凝胶的制备方法及在二次电池中的应用研究进展

石墨烯气凝胶是由石墨烯片层经过相互搭接、组装而成的三维多孔网络结构,具有高电导率、高比表面积、高孔隙率、较高柔韧性和弹性及低密度等特点,在海水表面吸附油污、机械减震、杂质过滤等领域获得了应用。综述了石墨烯气凝胶的主要制备方法,包括自组装法、化学交联法、模板法、3D打印法等,并重点阐述了石墨烯气凝胶在新能源二次电池领域如锂离子电池、锂/硫电池、钠离子电池中的应用研究进展,为探索石墨烯气凝胶的新型制备方法及电池应用提供借鉴。     

石墨烯的用量对合成异戊橡胶力学性能和电性能的影响

通过对不同含量的石墨烯与异戊橡胶混炼和硫化,制备出了石墨烯补强的新型异戊橡胶复合材料,硫化特性测试表明石墨烯能够增大异戊橡胶的硫化程度,且随着石墨烯含量增多,石墨烯对异戊橡胶硫化的促进效果也会增强,但是石墨烯含量的增多也会导致异戊橡胶焦烧时间t_(10)的下降,影响橡胶混炼过程的安全性。经过拉伸强度和撕裂强度等力学性能测试表明,石墨烯的添加能够同时增大异戊橡胶的拉伸强度和撕裂强度,当异戊橡胶中加入0.5～1.0份石墨烯时,异戊橡胶的综合力学性能最好。电性能测试结果表明,加入2.0份石墨烯,异戊橡胶的电导率提高近1 000倍,达1.87×10~(-7) S/cm,可以制备适应某些领域的抗静电橡胶和导电橡胶。     

纳米级炭黑在不同热处理温度下的结构研究

在惰性气氛保护下,对炭黑样品进行不同温度下的热处理,得到具有不同石墨化度的炭黑样品。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)、以及拉曼分析仪(Raman)等对其进行了结构表征,结果表明随着碳化温度的升高,炭黑样品的石墨化程度显著增大,尤其在经过2 800℃高温热处理的炭黑样品中出现了中空的石墨化结构,有望成为具有较大吸附性能的橡塑弹性体材料的较好补强剂。     

K2S2O8-Na2S2O3引发淀粉与丙烯酸接枝产物吸水性能的主要影响因素

以玉米淀粉和丙烯酸为主要原料,采用溶液聚合的方法,制备了淀粉与丙烯酸接枝共聚物,用FTIR等方法对共聚产物结构进行了表征。研究了在过硫酸钾-硫代硫酸钠组成的氧化-还原引发体系中,引发剂、交联剂不同浓度及丙烯酸不同中和度等因素对共聚产物吸水性能的影响。实验结果表明采用K2S2O8-Na2S2O3引发体系,通过控制引发剂、交联剂浓度,接枝产物吸去离子水可达920 g/g;采用玉米粉代替玉米淀粉与丙烯酸接枝共聚,产物吸去离子水可达870 g/g;这些实验结果进一步提高了吸水树脂的吸水能力。     

客运专线连续梁桥墩地震反应分析

以（60＋100＋60）m连续梁为研究对象,用有限元软件建立了该桥考虑桩土效应作用的全桥模型,采用反应谱法及时程分析法分析结构地震响应,并对其结果进行比较,同时分析基础刚度对地震反应的影响,结果表明基础刚度对桥墩地震反应影响较大。     

农作物秆纤维素类与丙烯酸接枝共聚制备高倍率吸水树脂的研究

本文应用玉米秆、棉花秆、地瓜蔓等不同种类纤维素农作物秆与丙烯酸接枝共聚制备了高倍率的吸水树脂。研究了农作物秆与食用淀粉不同比例含量及不同的吸水体系（包括吸去离子水、自来水及雨水）等因素对吸水性能的影响。采用棉花秆与丙烯酸的接枝产物吸去离子水850多倍，用玉米秆／地瓜淀粉混合物制备的接枝产物吸自来水和雨水分别为550多倍。这对玉米秆、棉花秆及地瓜蔓等富含纤维素农作物秆的深加工与应用开辟了一条途径。     

锂离子电池硫化聚并苯电极材料的结构与性能

用苯酚和甲醛在碱性条件下合成了可溶性酚醛树脂,加入一定质量比的单质硫,在氮气气氛下进行热裂解,制备了硫化聚并苯导电材料(SPAS);用FTIR、XRD、TG、SEM、BET等方法对所制备材料进行了结构表征,用标准四探针方法对裂解产物的室温电导率进行了测定.研究结果表明:掺杂硫的酚醛树脂经裂解后,产物呈现无定形结构且材料的层间距增大,裂解产物的比表面积比未硫化的裂解产物的比表面积增大,当硫的掺杂量为10%时,裂解产物的比表面积达140m2/g,电导率可达2～4S/cm;电化学性能测试结果表明,硫化后的裂解产物的首次放电容量和首次充放电效率都明显提高,当硫的掺杂量为10%时,首次放电容量达1410mAh/g,首次充放电效率达85.5%,比未硫化的聚并苯电池的首次充放电效率提高10%.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的改性研究进展

橄榄石型结构的磷酸亚铁锂( LiFePO4)作为备受关注的锂离子电池正极材料,可望成为新一代首选的可代替钴酸锂的锂离子二次电池正极材料.详细地叙述了近年来国内外对LiFePO4改性所做的研究,着重介绍了导电剂掺杂包覆、金属离子掺杂和合成方法对LiFePO4电化学性能的影响,以及这些改性方法存在的问题.     

石墨烯的制备及其在锂离子二次电池中的应用研究进展

石墨烯是一种独特的二维纳米材料,具有许多特殊的物理化学性质,吸引了众多领域研究者的关注,已成为当今的研究热点之一。介绍了到目前为止石墨烯的主要制备方法及其优缺点,综述了石墨烯在磷酸亚铁锂电池、锂/硫电池、锂/硅电池中的应用,对石墨烯的未来发展前景做了展望。