石墨载体对硅/炭复合负极材料性能的影响

研究了人造石墨和天然石墨2种载体对所制备的硅/炭复合负极材料电化性能的影响。结果表明:石墨载体严重影响硅/炭复合材料的首次效率、容量、循环寿命和大电流充放电性能,采用人造石墨载体制备的硅/炭复合负极材料性能明显优于天然石墨。充放电曲线表明,第一个循环由于材料未活化,存在极化,放电电压平台较低;随着循环次数的增加,在活性物质表面形成SEI膜,阻碍锂离子的脱嵌,充放电曲线电压平台差扩大;随着充放电电流密度的加大,极化就越严重,充放电曲线电压平台差就越大。     

锂离子电池炭负极材料研究现状与发展

综述了近年来各种炭材料作为锂离子电池负极材料的新进展，着重分析了石墨、焦炭和难石墨化炭在放电容量、不可逆容量损失、充放电电位和充放电速率等主要性能上的差异以及与其结构之间的联系；指出以PAS为代表的热解炭(低于800℃)和纳米炭材料将是锂离子电池负极材料的发展方向。     

硼化酚醛树脂炭材料的制备及嵌锂性能

采用化学法制备含B酚醛树脂热解炭材料,比较了不同热解温度及B的掺杂对炭材料微观结构及嵌锂性能的影响。结果表明:H3BO3的加入及热解温度的提高,可提高炭材料的石墨化程度;含B炭材料的首次充放电比容量及充放电效率高于纯炭材料;600℃时含B炭材料循环5次后可逆比容量为423 mAh/g,大于石墨电极的理论比容量372 mAh/g。     

热处理对针状焦电化学性能的影响

利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和恒流充放电方法对不同热处理温度下针状焦的微观物理结构和充放电循环性能进行了研究.结果表明,随着热处理温度的升高,针状焦石墨化程度增加,微观晶体结构趋于完整,表面缺陷减少,800℃下热处理样品初次嵌锂容量达到463 mA·h/g;随着热处理温度的升高,材料的循环稳定性显著提高,2 800℃石墨化处理样品50次循环后可逆容量可达360 mA·h/g.     

煤系腐植酸基炭/葡萄糖/石墨复合材料的制备及电化学性能

采用石墨化炉对腐植酸进行石墨化处理,以腐植酸基石墨化材料为原料,葡萄糖和片状石墨为中间相,经高温(750℃)炭化处理制备煤系腐植酸基炭/葡萄糖/石墨复合材料;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)法和电化学测试系统对该材料的形貌、微晶结构和电化学性能进行表征.结果表明:片状石墨分散在腐植酸基石墨化材料周围,且被无定型炭包覆.C-C-2复合材料作为锂离子电池的负极材料,具有较高的比容量,在0.1C倍率下的首次可逆比容量为307.3mA·h/g,首次库仑效率为76.3%;在1C和2C倍率下,50个充放电循环后,可逆比容量分别为283.3mA·h/g和152.2mA·h/g,容量保持率分别高达97.9%和97.5%;具有良好的循环稳定性及大倍率性能.     

精制石油焦基负极材料的电化学性能研究

以精制石油焦为原料,经球磨、炭化和石墨化制备负极材料,并组装成扣式电池.考察影响电化学性能的石墨化关键性能,包括表面形貌、比表面积、粒度分布、石墨化度、元素组成等,进行充放电、循环伏安、交流阻抗测试.结果表明,首次嵌锂容量为349.2 mAh/g,首次库伦效率为78％;500次循环后,容量上升为440.6 mAh/g,...     

人造石墨用于锂离子电池负极材料的性能分析评价

本文采用自制负极材料焦,对比国内外主要锂离子电池负极材料厂家所用焦炭,通过破碎、球磨、煅烧、石墨化等工艺制成人造石墨材料.从表面形貌、粒度分布、比表面积、石墨化度、首次库伦效率、首次充放电比容量等指标进行分析评价.     

羧甲基纤维素包覆天然石墨性能的研究

本实验研究了羧甲基纤维素(CMC)包覆对天然石墨电化学性能的影响。通过XRD、恒电流充放电测试手段研究了不同包覆量对该复合材料结构和电化学性能的影响。结果表明:羧甲基纤维素裂解炭对天然石墨有较好的包覆作用,并且能够有效的阻止石墨在充放电过程中发生层状剥落现象,从而有效的提高复合炭材料的循环稳定性,其中5%树脂包覆量的复合材料在循环50次之后可逆容量是310.9 mAh.g-1,比天然石墨高50 mAh.g-1,并保持了首次可逆容量的97.1%。     

锂离子电池电极性能的改进

负极材料对于可充电锂电池的容量和提高和循环性能的保证具有重要的意义。通常用于可充电锂电池的负极材料有碳类（如石墨、软碳、硬碳等）、金属氧化物、金属硫化物等。其中，尤以石墨等材料的技术比较成熟，综合性能优良、价廉易得；而其它材料则存在一定问题，尚处于研究阶段。但实际使用与研究表明，可充电锂电池所用的石墨负极材料首次不可逆容量损失较大，首次充放电效率低。这是目前可充电锂电池存在的缺点，影响了其功能的发挥。     

锂在负极材料中的扩散行为对其大倍率充放电性能的影响

采用恒电位阶跃的方法,对锂在锂离子电池负极材料中的扩散系数进行测量,对天然石墨和中间相炭微球两种负极材料进行了大倍率充放电性能测试。结果表明,锂在两种负极材料中的扩散系数是不同的,锂在天然石墨中的扩散系数较小,只有1.90×10-11cm2/s,而锂中间相炭微球中的扩散系数较大,达4.25×10-9cm2/s,扩散系数大,电极的大电流充放电性能好,天然石墨在5 C放电下放电平台升高到0.3 V,放电容量急剧减小,而中间相炭微球在5 C放电下仍能保持0.2 V左右的放电平台,放电容量保持在234 mA.h/g。     

端部增强方式对CFRP管轴压力学性能的影响

端部局部破坏严重制约CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)管轴压承载力的发挥,对采用金属加强箍-金属端帽增强与碳纤维-金属内衬增强两种端部增强方式的CFRP层合管进行了轴压试验,得到了试件受力过程和破坏形式。基于Hashin失效准则,利用有限元模型分析两种端部增强方式下CFRP管首层失效模式和承载力,并解释了增强机理。研究表明:与未施加端部增强的试件相比,端部增强可改变试件失效模式并提高承载力;端部增强时,外部增强约束刚度不宜过大,增强件与试件较大的刚度差会导致变形不一致,易在增强端边缘处发生剪切破坏;采用碳纤维-金属内衬的端部增强方式可有效防止端部发生"开花式"破坏和剪切破坏,可使层合管发生整体破坏,轴压承载力提高了46.37%。     

石油焦制备活性炭工艺条件的优化及其孔结构表征

以独山子石油焦为原料,以氯化锌为活化剂,采用微波加热方式制备活性炭,通过碘吸附、苯吸附等考察所制活性炭的吸附性能,并对活性炭的制备工艺条件进行筛选和优化。结果表明：微波加热法制备活性炭时,最佳工艺条件是：氯化锌、石油焦、煤沥青的质量比为1．5：7．5：1,微波功率1300W,辐照时间6min。所得样品比表面积1095．7m^2／g,碘吸附值673．7mg／g,苯吸附值781．1mg／g,强度20．3N。通过与电炉法对比发现,微波加热和电加热制备的活性炭孔结构不同,微波法制备的活性炭在比表面积、孔径分布等方面优于电炉法制备的活性炭。     

ON THE DYNAMICS OF THE COMBUSTION OF SINGLE CHAR PARTICLES

Diffusion and reaction models of varying complexity are used to study the stability of the combustion of single char particles. In contrast to past studies which have considered only the reaction of carbon with oxygen, both the heterogeneous reactions of carbon with oxygen and carbon dioxide and the homogeneous oxidation of carbon monoxide are taken into account in the formulation of the mathematical models. Emphasis is placed on the investigation of the feasibility of occurrence of oscillatory combustion. Our results show that high rates of the C-O₂ reaction and high concentration of O₂ in the ambient favor the occurrence of multiple steady states and oscillatory solutions, but the appearance of oscillatory instability is suppressed by the homogeneous reaction in the gas phase and the presence of CO and CO₂ in the ambient. The parametric investigation of the problem reveals, in agreement with the results of past studies, that the heat capacity of the porous solid, the Lewis number, and the thickness of the stagnant film are three key parameters for the occurrence of the oscillatory response of the system. Reasonably large values of solid heat capacity practically eliminate the possibility of oscillatory combustion, but an appropriate combination of large values of stagnant film thickness and small Lewis numbers may offset the effect of solid heat capacity     

胶粘剂及其用量对活性炭胶炭混合物液相吸附性能的影响

胶粘剂与粉状活性炭按不同的胶炭比混合、干燥、研磨得粉状胶炭混合物。测定了碘吸附值、亚甲基蓝脱色力和焦糖脱色力3种液相吸附力,讨论了原料活性炭、胶粘剂的种类和用量对活性炭成型物液相吸附能力的影响。结果表明胶接过程中,原料活性炭液相吸附力的劣化按碘吸附值、亚甲基蓝脱色力、焦糖脱色力的顺序而变得越来越严重,并随所使用胶粘剂分子质量的减小和用量的增加而加剧;原料活性炭的碘吸附值的损失率一般不超过10%,而焦糖脱色力的损失率几乎都达到了100%。用本方法制备的活性炭成型物的液相吸附特征是:适于吸附碘之类的小分子,具有在一定范围内可调整的较低的亚甲基蓝脱色力,而对焦糖色素之类的液相大分子的吸附力几乎为零。     

活性炭表面改性及吸附极性气体

活性炭的微结构和表面化学特性对其吸附性能产生显著影响。概述了通过调整活性炭孔隙结构。引入化学基团，改变其酸碱度和极性，提高其吸附极性分子能力的方法，介绍了炭表面化学结构，分析了炭微结构，表面基团和吸附质性质对吸附过程的影响。对近年来活性炭表面的改性在吸附SO2和VOCs的实验研究进行了讨论。     

中间相沥青微球的活化

用KOH为活化剂,在不同活化条件下对中间相青微球进行活化,制备出比表面积为3182m^2/g,总孔容为2．45mL/g,苯吸附值为1320mg/g的高比表面积活性炭微球。研究了了KOH配比、活性温度和活化时间对活性炭微球的收率、比表面积和苯吸附值的影响。研究表明：随着KOH配比量或活化温度的提高,活化收率下降,活性炭微球的比表面积和七吸附值升高到一定值后下降;延长活化时间使活化反应进行完全,活性炭微球的活化收率、比表面积和苯吸附值仅有轻微变化。     

活性炭质量指标与木糖液脱色的相关性研究

活性炭是木糖生产过程中必不可少的脱色剂,在实践中发现,按GB/T13803.3-1999检测合格的活性炭,在工厂木糖液的实物脱色中效果并不一定好,两者结果有一定的差异,可比性差。作者将实物脱色与常规化学分析、仪器分析、数理统计等方法相结合,研究了活性炭质量指标与木糖液脱色的相关性,筛选出B糖脱色率、亚甲基蓝吸附值、铁含量3个指标是与木糖液脱色相关性密切的活性炭质量指标,并以此作为木糖液脱色用活性炭的主要质量指标。     

成型工艺条件对活性炭甲烷吸附性能的影响

以ＫＯＨ活化的粉状高比表面积活性炭为原料,羰酸甲基纤维素为粘结剂,制得了一系列高比表面积成型活性性炭,考察了成型压力、粘结剂添加比例及热处理等重要成型工艺条件对型炭甲烷吸附性能的影响。     

CFRP布约束H型钢部分外包混凝土柱的试验与设计方法研究

提出H型钢部分外包混凝土柱(PEC柱)结构,通过对18根PEC柱试件的轴心和偏心受压试验,研究了不同的碳纤维布粘贴层数、不同的碳纤维布粘贴间距、不同的偏心距分别对PEC柱的承载能力和破坏模式的影响。研究发现:粘贴碳纤维布的PEC柱承载力大于不粘贴碳纤维布的PEC柱;相同碳纤维布粘贴间距时,粘贴两层布比单层布的PEC柱承载力有所提高;碳纤维布粘贴间距越小,PEC柱的极限承载力越大;所有试件柱的极限承载力随偏心距的增大而降低。基于试验数据,提出承载力计算公式。     

多孔炭吸附脱除噻吩类硫研究进展

综述了目前多孔炭吸附剂在脱除噻吩类硫化物中的应用,分别介绍了多孔炭及改性多孔炭在吸附脱硫中的应用。重点介绍了改性多孔炭包括氧化改性及金属改性法的活性炭和介孔炭吸附脱硫研究,指出采用氧化一金属复合改性活性炭的方法可显著提高吸附脱硫能力。介孔炭由于具有较高的比表面积、较窄的孔径分布、极好的化学和热稳定性,用在吸附脱硫将可能成为未来的研究热点。