假槟榔花基多孔炭材料的制备及其电化学性能研究

以假槟榔花为原料, 经高温碳化和氢氧化钾活化制备得到假槟榔花基多孔炭材料。采用XRD、SEM、热重分析仪、比表面积及孔径分析仪等对多孔炭材料进行表征和分析, 用电化学工作站和恒流充放电测试仪测试其电化学性能。结果表明, 假槟榔花基多孔炭材料为无定形炭材料, 为纳米片层结构, 比表面积为1 223.32 m²/g。三电极体系中, 以1 mol/L H₂SO₄和6 mol/L KOH为电解液, 电流密度为0.5 A/g时, 其放电比电容分别为145 F/g和105 F/g; 20 A/g电流密度下, 放电比电容分别为100 F/g和80 F/g。二电极体系中, 在酸和碱条件下, 1 A/g电流密度下循环5 000圈, 其电容保持率均在98%以上。该材料具有高的比表面积和纳米片层结构, 有利于提高材料的电荷储存能力, 材料具有良好的超级电容器特性。     

煤基活性炭电极材料的制备及电化学性能

以太西无烟煤为原料、KOH为活化剂制备高比表面积的活性炭.采用N₂吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔径分布进行了表征,并评价了其用作超级电容器电极材料的电化学特性.在碱炭比为4∶1,800 ℃条件下活化1 h制备的活性炭比表面积达3 059 m²/g,总孔容为1.66 cm³/g,中孔率63%.该活性炭在3 mol/L KOH电解液中的比电容为322 F/g,大电流密度下充放电时的比电容保持率高,漏电流仅有0.06 mA,是理想的超级电容器电极材料.     

ZIF-8衍生柔性多孔炭材料的制备及其电容性能研究

随着柔性可穿戴电子器件的迅速发展,柔性储能电极材料引起众多学者们的广泛关注。金属有机框架结构（MOFs）衍生物具有优异的储能性能,但其本征无柔性的物理特性亟需解决。采用静电纺丝技术将ZIF-8结构单元嵌入纤维结构中,获得高电容性能柔性多孔炭纤维。同时,探究了ZIF-8的嵌入量（CF-ZIF-8-1.2）对柔性多孔炭纤维结构及电容性能的影响。实验结果表明：柔性多孔炭纤维CF-ZIF-8-1.2的比电容可以达到425.5 F?g^-1（电流密度为1 A?g^-1）,并呈现出较小的电荷转移电阻（R_s=0.06 Ω）和接触电阻（R_ct=2.31 Ω）,这主要归因于CF-ZIF-8-1.2具有较大的比表面积（212.83 m²?g^-1）、相对丰富的孔隙结构和丰富的N和O原子共掺杂。随后,进一步将其组装成对称柔性超级电容器（CF-ZIF-8-1.2//CF-ZIF-8-1.2）,其能量密度高达7.6 Wh?kg^-1（功率密度为250 W?kg^-1）,在不同弯曲角度和扭曲下呈现出优异的电容保持率（97%以上）,说明柔性多孔炭纤维电极材料具有优异的柔性和稳定性。因此,CF-ZIF-8-1.2柔性多孔炭纤维材料具有潜在应用前景。     

煤制备新型先进炭材料的应用研究

煤是一种储量丰富且价格低廉的工业原料,富含大稠环有机化合物,含碳量高,可能成为先进炭素材料的重要碳源。在分析煤的成分结构基础上,提出煤可用来制备先进炭素材料。煤的含碳量高,具有丰富多孔结构,采用破碎加工可直接用做助滤材料。煤作为炭源物质,采用高温炭化处理,可制备活性炭;添加金属催化剂,采用电弧放电等方法,煤可制备富勒烯碳、纳米碳管等纳米炭;高碳煤可以用来制备炭石墨电极,也可进行化学热解,制备石墨烯。以煤和煤系物作为主要原料,经过发泡、炭化处理,可制备泡沫炭;作为基体前驱体,煤可制备炭质复合材料等。煤不仅能用做燃料,也能制备高附加值的先进炭素材料。     

生物质花瓣衍生的氮掺杂多孔碳材料制备及性能研究

多孔碳材料因具有大的比表面积、可控的孔径分布及优良的电导率,被认为是超级电容器的一种理想材料。基于熔盐策略,一步将生物质（花瓣）与尿素分子制备成氮掺杂多孔碳材料。结果表明：所合成的多孔碳具有丰富的微孔及中孔,比表面积高达633.6 m²?g^-1;氮元素均匀地掺杂在多孔碳中,增加了多孔碳表面的活性位点、表面极性、电导率等,同时提升了多孔碳的比电容和离子传输能力,显著降低了电阻,在1 A?g^-1的电流密度下氮掺杂多孔碳的比电容为204.4 F?g^-1,而未掺杂的多孔碳的比电容仅为149.9 F?g^-1。为氮掺杂多孔碳材料的制备提供了一种绿色、高效的合成策略,可用于超级电容器领域中。     

超级电容器电极材料的制备与性能研究

采用液相沉淀法制备出纳米棒状MnO2材料,循环伏安测试表明,所制备的MnO2电极材料具有良好的电容特性和较高的比电容量;循环充放电测试显示样品具有理想的循环充放电特性.     

CVD炭/炭刹车材料制备工艺和微观结构研究

用炭毡作为纤维增强体 ,设计特殊的导电发热层 ,采用多元耦合物理场CVD工艺 ,在自行设计的CVD炉中增密用于刹车材料的C/C复合材料 ,并就CVD沉积条件和石墨化热处理温度对C/C复合材料微观结构的影响进行了研究。对沉积炭的组织结构进行了观察和分析 ;对C/C刹车材料的石墨化度 g和石墨微晶尺寸Lc进行了量化分析。研究表明 :较高的沉积温度和较低的压力 ,有利于材料的组织结构由光滑层 (SL)向粗糙层 (RL)结构转变 ,材料的可石墨化能力和微晶尺寸呈升高趋势 ;随石墨化热处理温度的升高 ,材料的石墨化度和微晶尺寸呈升高趋势 ,但粗糙层组织结构升高的幅度远大于光滑层。     

酒糟基炭材料的制备及应用

酒糟是乙醇工业和酿酒工艺产生的主要固体生物质废弃物,具有来源广泛、含碳量高、元素种类丰富等特点。酒糟在经过发酵、蒸馏等处理之后,仍含有丰富纤维素、木质素、粗蛋白和淀粉等物质,是理想的生物质炭材料前驱体。酒糟基炭材料是以酒糟为碳源,通过高温热解和水热处理等炭化方式,以及经过物理、化学等活化方式制备得到的炭材料。因其碳含量高、比表面积大、孔隙结构和元素种类丰富等特点,受到广泛关注和研究。综述了酒糟基炭材料的原料组成、制备方法及其在不同领域的应用,为今后对酒糟基炭材料的进一步研究提供了系统参考。首先分析了前驱体酒糟的来源和组成,不同地区、不同酿造方法产生的酒糟组成有所不同,主要体现为纤维素、木质素和粗蛋白等成分比例,以及N、S、P等元素质量分数的差别。然后总结对比了目前研究中典型的酒糟基炭材料制备方法,包括热解法、水热法和活化方法等,并展望了在未来酒糟基炭材料研究中可采取的先进制备方法。此外,介绍了目前酒糟基炭材料在能源(超级电容器、电池)、环境(重金属离子吸附、污水净化)、农业(土壤改善、缓释肥载体)和催化领域(氧还原、有机污染物降解)等方面的应用进展。最后,对现阶段酒糟基炭材料研究和应用...     

超级电容器氧化物电极材料的研究进展

综述了近年来超级电容器氧化物电极材料的研究进展和现状，指出了电化学电容器，不论是双电容器，还是以准电容为基础的超级电容器，要想满足市场的需求，对电极活性材料的选择是十分重要的。并探讨了其发展方向和研究重点。     

沥青炭包覆对球形石墨电化学性能的影响

这是一篇矿物材料领域的论文。通过沥青包覆球形晶质石墨和炭化处理制备出锂离子电池负极材料,系统探究了沥青软化点对沥青炭化包覆球形晶质石墨负极材料结构和电化学性能的影响。结果表明,沥青炭化包覆后在石墨表面形成了一层无定形炭,改善了球形晶质石墨的表面形貌,但未改变其晶体结构;高沥青软化点包覆后的复合材料具有更好的电化学性能和循环稳定性,在温度为280℃条件下,经过30次循环充放电后容量没有明显的衰减,容量保持率为85.07%,比未处理的试样提高了4.74%。     

新型纳米硅/碳复合材料的制备及其电化学性能

为缓解纳米硅粉的体积膨胀,并有效提高其电导率,采用直流电弧等离子蒸发法和液相分散制备高纯、高分散性纳米硅粉,并以蔗糖为碳源,再与膨胀石墨复合,制备出一种新型纳米硅碳复合负极材料。研究结果表明:纯纳米硅在0.1C的倍率下首次放电比容量达到2 712mAh/g,但首次库伦效率仅为33.81%;所制备的纳米硅碳复合材料在0.1C的倍率下,首次充、放电容量分别为615mAh/g和917mAh/g,50个循环以后可逆比容量保持在495mAh/g,循环性能和倍率性能大大改善。     

Effect of preparation conditions on the electrochemical properties of spherical Ni (OH)2

Spherical nickel hydroxide is used as the active material of the positive electrode in alkaline recharged batteries,it determines the most important properties of the battery. Spherical nickel hydroxide made in China meets less than half of total demand of the Chinese batteries industry.Most of the spherical nickel hydroxide used for high performance MH/Ni batteries is imported because the Chinese one cannot reach the requirements of "fine crystal grain, high density and highactivity". In this thesis, the spherical nickel hydroxide with fine crystal grain high-density and high-activity was prepared with complexation-precipitation method. The effects of the preparation conditions on the electrochemical activity of the products were investigated by means of orthogonal test, comprehensive range analysis on all the used factors. And theirs levels showed that the optimum process parameters of preparation the fine crystal grain high-density and high- activity spherical nickel hydroxide is specified as reaction temperature 60℃, pH value 11.0, stronger stirring intensity, the mole ratio of ammonia and nickel 0.3,desiccation temperature 100℃. Furthermore,the relative influence degree of those technology factors is stirring intensity> pH value> reaction temperature>desiccation temperature>mole ratio of ammonia and nickel. The spherical nickel hydroxide made at those optimum process parameters is characterized as with high bulk density(1.78g/cm3), larger specific surface(11.9 m2/g), higher discharged specific capacity (281 mAh/g), and fine crystal grain (15.8 nm). The full width of half maximum intensity(FWHM) of XRD patterns of samples in (101) lines can reach as high as 0. 983. All of these merits make it completely meet the requirements of spherical nickel hydroxide used for high performance MH/Ni batteries.     

Effect of preparation conditions on the electrochemical properties of spherical Ni (OH)2

Spherical nickel hydroxide is used as the active material of the positive electrode in alkaline recharged batteries,it determines the most important properties of the battery. Spherical nickel hydroxide made in China meets less than half of total demand of the Chinese batteries industry.Most of the spherical nickel hydroxide used for high performance MH/Ni batteries is imported because the Chinese one cannot reach the requirements of “fine crystal grain, high density and highactivity“. In this thesis, the spherical nickel hydroxide with fine crystal grain high-density and high-activity was prepared with complexation-precipitation method. The effects of the preparation conditions on the electrochemical activity of the products were investigated by means of orthogonal test, comprehensive range analysis on all the used factors. And theirs levels showed that the optimum process parameters of preparation the fine crystal grain high-density and high- activity spherical nickel hydroxide is specified as reaction temperature 60℃, pH value 11.0, stronger stirring intensity, the mole ratio of ammonia and nickel 0.3,desiccation temperature 100℃. Furthermore,the relative influence degree of those technology factors is stirring intensity> pH value> reaction temperature>desiccation temperature>mole ratio of ammonia and nickel. The spherical nickel hydroxide made at those optimum process parameters is characterized as with high bulk density(1.78g/cm3), larger specific surface(11.9 m2/g), higher discharged specific capacity (281 mAh/g), and fine crystal grain (15.8 nm). The full width of half maximum intensity(FWHM) of XRD patterns of samples in (101) lines can reach as high as 0. 983. All of these merits make it completely meet the requirements of spherical nickel hydroxide used for high performance MH/Ni batteries.     

Effect of preparation conditions on the electrochemical properties of spherical Ni(OH)_2

1IntroductionSpherical nickel hydroxide(Ni(OH)2)is widely used as the active material of the positive electrode inalkaline recharged batteries such as Cd-Ni,Fe-Ni,Zn-Ni and MH-Ni batteries.It determines the mainproperties of this kind of batteries.Used as a kind of newdevelopedi mpetus for electromotive tools,elec-tromotive aid bicycles and electromotive automobiles,the high performance MH-Ni battery has gained at-tention fromall over the world.Recently,compared with Japan,the US and s…     

球形钛粉制备工艺现状

简要介绍了目前几种常见制备球形钛粉的方法,如球化法(等离子球化、激光球化)、雾化法(气雾化、离心雾化、超声雾化)及气相法,同时也阐述了几种方法的特点.最后指出了球形钛粉制备技术的发展方向.     

碳纳米球储氢材料的制备及影响因素研究

无烟煤经过脱灰、炭化和预石墨化处理,然后添加活性金属,用充氢反应球磨法制得碳纳米球储氢材料.研究了原料预处理、充氢压强、活性金属等对材料储氢性能的影响.高能反应球磨时,物料在较短时间内即可达到30～50 nm,并具有较高的储氢密度和较低的放氢温度.镁和碳在储氢过程中存在协同效应,Al,Co,Fe,Ni金属催化剂能显著改善储氢材料的吸放氢性能,并对镁碳协同储氢有促进作用.     

碳纳米管的制备方法概况

碳纳米管是纳米材料中最富有代表性 ,并且是性能最优异的材料。碳纳米管自 1991年被发现以来 ,就立刻引起了人们的广泛关注 ,碳纳米管的研究已形成目前国际上最热门的研究课题之一。介绍了国内外碳纳米管的发展及制备方法 ,并对影响碳纳米管制备的一些因素进行了分析。     

碳化制度对锌基电池ZnO@C负极电化学性能的影响

以间苯二酚-甲醛树脂为碳源,采用原位聚合加碳化处理的方法 ,成功制备了碳包覆氧化锌负极材料。结果表明,纳米氧化锌表面的碳层厚度均匀,结构完整。延长碳化时间提高了碳层的石墨化度,升高碳化温度增加了碳层的缺陷。电化学测试考察了碳化时间和碳化温度对碳包覆氧化锌负极材料电化学性能的影响,当碳化时间由6h延长至10h,材料的电荷转移阻抗减小,初始放电容量由400mA·h/g提高到530mA·h/g,循环性能在8h时最好;当碳化温度由600℃提高至800℃,材料在700℃时的电荷转移阻抗最小,循环性能最优,85次循环后容量保持率为97.8%,因此最佳的碳化条件为700℃碳化8h。     

Study on preparation and application performance of blue sky rare earth light storage and emission material

1IntroductionIn comparison with traditional zinc sulphide light storage and emission materials,rare-earth-activatedlight storage and emission materials are of advantages of higher luminance,longer afterglowti me,safe andnon-toxic and environmentally friendly.They have been widely applied in various transparent mediums,daily consumables,architecture decoration,transportationtools,militaryfacilities andfire emergency sys-temas well as arts and crafts.Rare earth aluminate light storage and emissi…