掺磷酚醛树脂炭用作锂离子电池负极的研究

以添加不同含量的五氧化二磷的热塑性酚醛树脂为前驱体,经热固化后升温至600～1600℃下热裂解制备掺磷树脂裂解炭.元素分析、氮气物理吸附和X射线衍射分别考察了裂解炭的元素组成、BET比表面积以及微晶结构变化;恒定电流充放电技术研究了裂解炭的充放电性能.研究发现五氧化二磷的加入使得树脂裂解炭的微晶结构发生了很大改变:随着磷掺杂量的增加,树脂炭的微晶层间距减小,微晶变得更加无序;BET比表面积先减小而后增加;放电容量先增加而后减小,当其含量为 9wt％时,放电容量达到最大值（528mA·h·g^-1）,是掺杂前（230mA·h·g^-1）的2倍多.     

电纺丝制备纳米纤维的研究进展

文中扼要回顾近年来电纺丝技术研究进展,包括:电纺丝工作原理和部分关键设备;控制尺寸、结构、取向及复合材料制备等;探讨连续化生产和组装纳米纤维;典型应用领域及电纺丝技术展望。     

酚醛树脂裂解炭用作锂离子电池负极材料的研究

以热塑性酚醛树脂为前驱体,在６００℃～１６００℃下裂解制备下锂离子电池负极用树脂炭,采用元素分析法考察了酚醛树脂的元素组成,并通过Ｘ射线衍射、恒电流法研究了树脂炭微晶的变化以及充放电性能。研究发现;随着裂解温度的提高。酚醛树脂炭的微晶结构逐渐规整;首次充放电容量下降,这与其热处理温度和氢含量有关。     

静电纺制备二氧化锡/碳纳米纤维锂离子电池负极材料的研究进展

二氧化锡纳米材料具有毒性小、成本低、可逆容量高等优点,是当前研究最为广泛的锂离子动力电池负极材料之一。构建与碳复合的二氧化锡基纳米结构是缓解二氧化锡在长时间的嵌/脱锂循环过程中体积膨胀、控制纳米颗粒团聚问题以及增加材料导电性的有效方法。用高效、可控的静电纺丝技术,结合高温煅烧、水热合成、化学沉积等方法,可制备出结构型二氧化锡/碳复合纳米纤维。本文讨论了具有不同碳层分布的均匀型、核壳型及三明治型结构的二氧化锡/碳复合纳米纤维的制备方法,以及不同碳层分布对其锂电性能的改善状况及机理分析。     

Fe2O3纳米纤维锂离子电池负极材料的制备及其电化学性能研究

Fe₂O₃具有理论比容量高和价格低廉等特点, 已成为锂离子电池负极材料的研究热点之一。实验以不同质量比PVP/FeCl₃溶液为前驱体, 静电纺丝技术制备PVP/FeCl₃纳米纤维并热处理, 得到不同直径的Fe₂O₃纳米纤维负极材料, 并以水热合成法制备了Fe₂O₃纳米颗粒。利用X射线衍射、热重、红外光谱、扫描电镜、透射电镜和恒流充放电等测试手段对材料的物相、微观形貌和电化学性能进行表征。结果表明, Fe₂O₃纳米纤维比Fe₂O₃纳米颗粒表现出更优的电化学性能, 直径为160 nm的Fe₂O₃纳米纤维负极材料的倍率性能和循环性能最佳, 材料在0.1 A/g电流密度下的可逆容量为827.3 mAh/g;在2 A/g电流密度下70次循环放电比容量有439.1 mAh/g。     

电纺丝制备纳米纤维及其应用

电纺丝技术是利用高压静电将聚合物或具有粘弹性的溶液制备成纳米级直径纤维的一种加工技术。电纺丝纤维膜由于其高比表面积、良好的生物仿生性能,在生物组织工程支架、药物载释、伤口修复等方面有较高的应用价值。近年来,大量文献报道,通过对电纺丝装置以及纺丝过程参数的改进和优化,制备出功能化和具有特殊结构的纳米纤维材料。本文从电纺丝装置的改进、纺丝过程优化等方面简述了电纺丝技术的进展。概述了电纺丝法制备特殊结构的纳米纤维的方法,及其在生物组织工程、药物载释等方面的应用。     

静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的最新进展

目的 静电纺丝纳米纤维因具有可定制的微纳结构、高的比表面积和孔隙率等优点,在摩擦纳米发电机(TENG)领域应用广泛,归纳总结静电纺丝纳米纤维的最新进展对TENG发展具有重要意义。方法 本文系统介绍静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的发展和特点,重点描述基于静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的TENG在不同场景中的应用。结果 静电纺丝纳米纤维材料因制备方便、电性能好及可扩展性好等独特优势,在TENG中应用广泛。结论 利用静电纺丝纳米纤维作为TENG摩擦电材料,在能量收集、自供电传感器及可穿戴电子等方面具有很大应用前景,未来可拓展到智能包装与印刷等领域。     

锂离子电池炭负极材料结构的研究进展

综述了近年来锂离子电池碳负极材料结构的研究情况,着重总结了石墨材料、炭材料以及纳米碳材料结构方面的研究进展.     

静电纺丝法制备自支撑硅碳负极及电化学性能研究

硅/聚丙烯腈(Si/PAN)纳米纤维通过简单的电纺丝方法制备出锂离子电池的电极材料,并对其进行干燥、热处理和碳化处理制得Si/C自支撑锂离子电池负极材料.该材料尺寸可调,且具有良好的柔性.通过XRD、SEM、TG-DSC、拉曼光谱和电化学性能测试分别对其结构、形貌和电化学性能等进行分析测试.结果 表明,硅含量较低时,自...     

氮掺杂炭材料在锂离子电池负极的研究进展（英文）

硬碳、活性炭、碳纳米管（CNTs）、石墨烯、多孔炭和炭纤维等炭材料替代锂离子电池的石墨阳极是目前的研究热点。与石墨相比，这种材料已表现出更好的储锂电化学性能，但仍有待进一步发展空间。其中一种有效的方法是在炭材料结构中加入杂原子（例如氮），提高其作为锂离子负极时的电化学性能。本综述首先描述了氮掺杂如何对锂离子电池的性能产生积极影响，并举例说明了氮掺杂炭材料的优势。然后，比较了不同N掺杂炭材料中的X射线光电子能谱和扫描隧道显微镜的表征结果，通过统计分析了掺氮量对掺氮碳材料比容量的影响。     

MOF材料自模板炭化制备纳米多孔炭的研究进展

纳米多孔炭材料具有高的比表面积、良好的热稳定性和化学稳定性等优点,广泛应用于气体吸附、催化和电化学等领域.尽管目前已做了大量的工作,但是以自模板策略制备纳米多孔炭材料仍存在挑战.结构多样可裁的金属有机骨架(MOF)材料具有规则可调的孔径、高的孔隙率和比表面积等优点,已被证明是制备功能化纳米多孔炭材料的理想前驱体.本文综...     

锂离子电池纳米合金负极材料的研究进展

综述了锂离子电池纳米合金负极材料的研究进展.讨论了该类材料的电化学性能、制备工艺及发展前景.     

氮掺杂空心碳纤维用作高性能钾离子电池自支撑负极材料

本文报道了一种具有多级结构(氮掺杂团簇复合中空碳纤维)、高可逆容量的钾离子电池负极材料(NHCF@NCC).该电极材料以多孔氮掺杂中空碳纤维为骨架,具有大比表面积,可有效地缩短钾离子的扩散距离,增加电极材料与电解质的接触界面.另外,附着在中空碳纤维上的不规则的氮掺杂团簇可以提供更多的反应活性位点.由于碳纤维高的纵横比,...     

静电纺丝制备多孔醋酸纤维素超细纤维

采用静电纺丝法制备了大量尺寸为60 nm～750 nm椭圆形多孔醋酸纤维素(CA)纤维.利用扫描电镜(SEM)表征了纤维及孔的形态和大小,液氮吸附法(BET)测定了纤维的比表面积.探讨了溶刑种类、溶剂配比和溶液浓度对多孔CA纤维的影响.通过调节纺丝溶液性质和纺丝参数,CA纤维表面多孔大小和分布密度是可调控的.成孔机理是...     

纳米氧化镁模板法制备氮掺杂炭电极材料

六水氯化镁作为镁源,制备了粒径范围11~26nm的氧化镁,以纳米氧化镁为模板,将聚丙烯酰胺高温炭化,酸溶去模板,制备出高含氮量的多孔炭材料,并对材料进行XRD、SEM、孔径表征和电化学性能测试。结果显示,炭材料以层状为主,平均孔径为4.72nm,比表面积达1873m2/g;在1mol/L H2SO4电解液中,放电电流密度为1A/g时,电极材料的质量比电容达176F/g。     

CoFe2O4@C复合纳米纤维膜作为自支撑锂离子电池负极

为了提高CoFe₂O₄作为锂离子电池负极材料的综合电化学性能,将其与高导电性的碳纤维进行复合。通过静电纺丝及低温碳化制备了均匀镶嵌CoFe₂O₄纳米颗粒的碳纳米纤维(CoFe₂O₄@CNFs)柔性复合膜,使用XRD、TG、Raman、SEM、TEM、CV、GCD和EIS等对复合物进行表征,着重研究了CoFe₂O₄含量对其储锂性能的影响。该复合膜直接用作自支撑锂离子电池负极时表现出较好的电化学性能。CoFe₂O₄的引入显著提高了碳纳米纤维膜的电化学性能,随着CoFe₂O₄含量的增加,CoFe₂O₄@CNFs电极的比容量先增加后减小,CoFe₂O₄含量约为33.3%(w/w)的CoFe₂O₄@CNFs...     

含氟聚合物纳米多孔纳米纤维膜的制备

采用"电纺-相分离-沥滤"方法制备了聚(偏氟乙烯-co-六氟丙烯)(PVDF-HFP)以及聚偏氟乙烯(PVDF)纳米多孔纳米纤维膜.首先,将PVDF-HFP或PVDF和致孔剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合电纺,得到共混物纳米纤维膜.然后,将纳米纤维膜在水中沥洗出共混物中的PVP,获得纳米多孔纳米纤维膜.用场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察水洗前后纤维表面精细结构.结果表明,纳米多孔纳米纤维表面呈多孔结构,孔径数10 nm.PVP的分子量对水洗后纤维表面结构有明显影响.致孔剂含量不同获得的PVDF-HFP纳米多孔纤维膜力学性能相近.     

纳米金属氧化物基锂离子电池负极材料研究进展

负极材料是锂离子电池的重要组成部分,目前商用锂离子电池的负极材料石墨的理论比容量仅为372 mAh/g,严重制约了锂离子电池的进一步发展。在众多的锂离子电池负极材料新体系中,金属氧化物具有理论比容量高、价格低廉、环境相容性好等优点,受到广泛关注,但是其存在导电性差、充放电体积变化大等缺点。研究发现,纳米化可以在保持金属氧化物优点的同时克服其缺点,因此成为金属氧化物基负极材料的研究热点。本文对近期纳米金属氧化物基锂离子电池负极材料研究的主要成果进行综述,着重关注几种具有代表性的金属氧化物及其复合物的纳米结构设计与性能优化,并为后续相关研究提出建议。     

多孔硅/石墨烯锂离子电池负极材料的制备及其电化学性能研究

以Al-20Si合金为原料制备多孔硅粉体材料和多孔硅/石墨烯复合材料,并将其用作锂离子电池的负极材料。采用盐酸浸蚀合金的方法制备多孔硅粉体材料,通过借助超声向硅基材料中分别添加不同含量的石墨烯(0,5%,10%,15%,20%,25%)制备多孔硅/石墨烯复合材料。实验结果显示,在多孔硅基材料中添加10%石墨烯的电化学性能最好,首次充放电容量为2 552 mAh/g,最后稳定在540 mAh/g。首次充放电效率为78.5%,循环至第5次后,后续充放电过程中效率维持在98%左右。石墨烯添加量超过10%后。随着添加量的增加性能逐渐下降。石墨烯的加入会使充放电比容量有所降低,但会使硅的循环稳定性增加。     

基于静电纺丝制备中空纳米纤维的研究进展

中空纳米纤维具有独特的中空结构和较大的比表面积，在吸附、催化、电化学、医药等领域具有广阔的应用前景。静电纺丝技术是制备中空纳米纤维的有效手段。随着静电纺丝工艺的不断成熟，利用静电纺丝大规模制备中空纳米纤维提上了日程。首先详细介绍了基于静电纺丝技术制备中空纳米纤维的原理和方法，探讨了现阶段基于静电纺丝技术大规模制备中空纳米纤维存在的问题以及研究现状，总结了中空纳米纤维的应用进展，最后指出了中空纳米纤维的发展方向，为推动中空纳米纤维的大规模制备及应用奠定基础。