不同管径多壁碳纳米管与硫含量对锂硫电池单质硫正极电化学性能的影响

采用分段加热法合成了不同管径、不同硫含量的单质硫-多壁碳纳米管(S-MWCNT)复合材料,利用电化学方法、SEM、TEM、比表面吸附等分析方法,筛选出以10~20 nm直径的MWCNT为核,质量分数85%硫为壳的最优化条件下的复合材料。SEM测试显示单质硫均匀填充到MWCNT的中空管和层间的孔中形成了结构稳定的复合物。在最优化的条件下,复合材料首次放电比容量达1 272.8 mAh·g-1,活性物质利用率为76.0%,循环至第80周时放电容量还保持在720.1 mAh·g-1,容量保持率高达64.4%。与未添加MWCNT的单质硫电极相比,硫复合电极活性物质的利用率和循环性能都得到了较大的改善。     

超级13Cr马氏体不锈钢在单质硫环境中的腐蚀行为

采用单质硫悬浮实验法,利用失重法、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和pH计等分析手段,研究了单质硫沉积对国产超级13Cr马氏体不锈钢在模拟高温高压环境中腐蚀行为的影响,分析了腐蚀产物的表面形貌、元素组成及其含量、组分以及单质硫对高浓度NaCl溶液酸化程度的影响。结果表明:国产超级13Cr马氏体不锈钢的耐蚀性能因单质硫的添加而降低,其均匀腐蚀速率随着单质硫含量的增大而增大,并且在90℃取得最大值,但均小于0.0125mm/a;单质硫的添加改变了腐蚀产物膜的组分,硫化物的含量随单质硫含量的增大而增大;单质硫/金属界面处的pH值因单质硫与水发生歧化反应而降低,进而降低了超级13Cr马氏体不锈钢的耐蚀性能,Cl-与单质硫协同作用进一步加剧其腐蚀。     

多壁碳纳米管对单质硫正极材料电化学性能的改性

为增强单质硫电极的导电性能和抑制活性硫在电解液中的溶解,选用高比表面积、强吸附能力的多壁碳纳米管作为非活性添加剂,通过密封分段加热的方式与单质硫形成复合材料。X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积(BET)测试均表明单质硫均匀分散到碳纳米管基体中。电化学测试显示添加碳纳米管的硫电极首次放电比容量高达1 487.0mAh.g-1,硫的利用率达到了88.9%,循环50次后比容量还保持在913.7mAh.g-1,较之普通硫电极其电化学性能得到显著改善。     

不同粘结剂对锂-硫电池电化学性能的影响

采用球磨混合及热复合法制备硫/BP2000复合正极材料(含硫量42%(质量分数)),分别以PTFE、明胶和PEO作为粘结剂,考察了不同粘结剂对锂-硫电池电化学性能的影响。采用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、循环伏安法(CV)和恒流充放电表征其物化性能和电化学性能。结果表明,明胶和PTFE对于提高硫正极的电化学性能和维持硫正极的循环稳定性具有积极意义。其中,在0.2 C充放电时,PTFE作粘结剂的电池循环50次后比容量保持741.2 mAh/g,明胶作粘结剂的电池循环50次后放电比容量保持788 mAh/g(按单质硫的质量计算)。     

液相制备石墨烯/硫复合材料及其在锂硫电池正极中的应用

采用氧化石墨烯(grapheneoxide,GO)作为制备石墨烯的前驱体,通过液相还原自组装过程与硫纳米颗粒进行复合,获得了高性能的还原氧化石墨烯/硫(r GO/S)复合正极材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱分析(XPS)等对材料微观形貌与结构进行表征。结果表明:硫纳米颗粒均匀分布在石墨烯片层间,并且硫纳米颗粒被石墨烯片层有效地封装,硫在35-r GO/S复合物中的质量分数高达83.6%。该35-r GO/S复合正极在0.2C电流密度下初始放电容量可达1197.3mAh·g^-1,经过200次循环后容量仍保持在730mAh·g^-1左右,表现出优异的循环性能。     

不同比例Cr_2O_3对硫正极材料导电性能的影响

解决单质硫导电性问题是提高锂硫电池性能的关键。纳米氧化物不仅能提高硫电极的孔隙度,还能吸附较多硫离子,另外对电池的氧化还原反应起到催化作用。常见纳米氧化物有:SiO2,TiO2,V2O5等。但很少有Cr2O3做添加剂的报道。本研究通过对锂硫电池正极材料单质硫的导电特性进行研究,研究添加不同比例的Cr2O3对单质硫电化学性能的影响,并采用XRD、SEM、粒度分析仪对电池材料物相、颗粒形貌和粒度分布进行表征。利用高精度电池性能分析测试系统等对正极材料、电池进行电性分析。     

聚双环戊二烯催化体系及成型方法

聚双环戊二烯是一种环戊二烯经开环移位聚合而得到的性能优良的新型工程材料.根据不同的催化体系和成型方法既可以得到性能优良的结构材料,又可以得到其他用途的功能材料.本文综述了双环戊二烯的聚合机理、催化剂体系以及各种适宜聚双环戊二烯成型的研究进展.     

紫外荧光法测定有机液体化工品中痕量硫

针对有机液体化工品中痕量硫的检测难题,利用紫外荧光法建立了测定方法.考察了裂解温度和裂解氧流量对检测信号强度的影响,确定了最佳的实验条件.在添加浓度0.1ng/μL,0.2ng/μL,0.4ng/μL水平下,测得甲醇和甲苯中硫的回收率为88%～104%,重复测定几种常见的有机液体化工品中的硫含量,相对标准偏差在1.9%～6.8%范围内.结果表明该方法具有较好的准确度和精密度,可广泛用于有机液体化工品中痕量硫的测定.     

双环戊二烯/蒎烯共聚合研究

研究了以三配钨酚(WCl_6)做主催化剂,一氯二乙基铝(Et_2AlCl)做助催化剂,蒎烯(Pinene)为共聚单体与双环戊二烯(DCPD)进行共聚,采用反应注射成型工艺制备出了聚双环戊二烯/蒎烯(PDCPD/Pinene)材料。并采用红外光谱、扫描电镜和热重等表征手段对复合材料的结构及性能进行了表征。结果表明:所制备出聚双环戊二烯/蒎烯复合材料,共聚物经溶剂抽提后质量不变,且红外光谱分析显示存在DCPD加成后的特征吸收峰;热失重分析显示共聚合物仅有一个分解温度。同时考察了蒎烯用量对聚双环戊二烯/蒎烯复合材料力学性能及转化率的影响。材料拉伸和冲击性能在α-蒎烯和_β-蒎烯含量均为0.5%时达到最佳,与聚双环戊二烯材料相比,拉伸性能分别提高了52.78%和53.89%;其冲击性能也分别提高了23.98%和18.86%;以α-蒎烯和_β-蒎烯混合物(其中α-蒎烯占70%,β-蒎烯占30%)与DCPD共聚,其共聚的拉伸强度和冲击强度分别提高了43.89%和15.4%。     

紫外荧光测硫仪在LPG总硫含量分析中的应用研究

建立了紫外荧光法测定液化石油气中总硫含量的方法,从检测限、线性、重复性、再现性四方面考察了该方法的可行性和准确性。通过实验表明,紫外荧光法测定液化石油气中的总硫含量可满足国家标准方法要求,而且紫外荧光测硫仪较微库仑仪分析效能优势明显。