石墨烯微波制备的改进及其电化学性能研究

为寻找高效、环保的方法制备出性能优异的石墨烯超级电容器电极,采用制备氧化石墨的改进法得到酸、中性氧化石墨(S-GO、Z-GO),经微波膨胀得到不同形貌的石墨烯纳米片(WS-GO和WZ-GO),对WS-GO活化得样品HWS-GO;通过SEM、FT-IR和电化学工作站对样品的形貌、组成和电化学性能进行表征分析。结果显示:WS-GO比电容可达222 F/g,可逆性好,商业应用潜力大。     

石墨烯的微波法制备及其电化学电容性能的研究

以天然鳞片石墨为原料,采用改进的Hummers方法制备了氧化石墨,然后通过微波剥离还原氧化石墨制备了石墨烯,并利用红外光谱、扫描电镜和透射电镜对其进行了表征。以所制石墨烯为电极材料、1 mol/L的TEMABF4/PC为电解液制备了超级电容器,并对其电化学性能进行了研究。结果表明:经过微波剥离,氧化石墨的含氧基团已基本完全分解,所得石墨烯为表面具有大量褶皱的薄层。所制电容器具有良好的电容性能,在扫描速度为10 mV/s情况下,其单电极比容量为102 F/g,比能量则高达22.1 Wh/kg。     

铜纳米线的制备及其场发射特性研究

采用水合肼还原硝酸铜的方法制备了高长径比铜纳米线,在此基础上,通过导电双面胶带将铜纳米线转移至阴极表面,基于二极场发射器件结构研究了铜纳米线的场发射特性。结果表明:铜纳米线是一种优良的场发射冷阴极材料,其开启场强为2.18 V/μm,阈值场强为3.69 V/μm,经过2 h老练后具有良好的发射稳定性。     

三维多孔石墨烯的制备及其电化学性能研究

电极材料的孔径结构、尺寸、类型直接影响电极材料的电化学性能。文章利用水热反应与硝酸蒸汽处理两步法制备了三维多孔石墨烯材料,并通过控制硝酸蒸汽处理时间,研究其对电极材料电化学特性的影响。通过扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱、X射线衍射等多种测试方法对得到的三维多孔石墨烯进行表征,并利用三电极测试方法,通过循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗等电化学测试方法研究其电化学性能。结果表明,所制备的三维多孔石墨烯具有微孔与纳米孔相结合的三维结构,两者的协同作用使得三维多孔石墨烯表现出优异的电化学性能,在1A/g的电流密度下,比电容最高可达191.5F/g。     

脉冲电沉积法制备PANI/CNTs复合材料及其超电容性能

采用脉冲电沉积法,于苯胺、浓硫酸和碳纳米管(CNTs)的混合溶液中,制备得到PANI(聚苯胺)/CNTs复合物,并对所制PANI/CNTs复合材料的微观形貌、结构以及电化学性能进行了研究。结果表明,CNTs的加入增大了PANI/CNTs复合物的比表面积,提高了其导电性。PANI/CNTs复合物用作超级电容器电极材料时,其比容量可达420.7 F/g,经500次循环后衰减幅度为8.9%,表现出优良的电化学性能。     

效能评估中改进的离差最大化法赋权研究

在运用离差最大化法对多层指标体系底层指标赋权时,没有考虑底层指标对于上层指标的隶属关系,使其在进行多方案多指标效能评估时会造成算法的兼容度差,不利于决策者选择出正确的赋权方法。为此,引进层次分析法中对于上层指标的赋权方法,通过对同一隶属关系下的各个底层指标分别利用离差最大化法赋权,再根据底层指标对于上层指标的隶属关系进行加权求和。最后,以某航空军事信息网络中基本通信能力的效能评估为例,对其底层指标进行赋权。结果表明,改进的离差最大化弥补了离差最大化法赋权时的兼容度较差和可靠性低的缺陷,赋权更加合理有效。     

超级电容器用石墨烯纳米片的制备及性能

通过在低温、常压条件下热剥离氧化石墨(GO)前驱体制备了石墨烯纳米片,然后用其制成了超级电容器。利用XRD、FT-IR、SEM和TEM对所制石墨烯纳米片的物相组成和形貌进行了分析,另外,采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗谱技术对所制超级电容器的超级电容性能进行了研究。结果表明:GO在200℃、常压下即可被有效热剥离;所制超级电容器在6 mol/L KOH体系中的最大比电容约为276 F/g。     

超级电容建模现状及展望

介绍了超级电容的特点和工作原理,从物理结构,电气特性以及阻抗特性三个方面对现有的超级电容应用模型予以概述,给出了各类模型的建模依据;分析了各类模型的特点及其优缺点;阐述了各类模型的适用范围。最后,结合超级电容在实际应用中出现的问题,展望了未来超级电容建模的发展趋势。     

电沉积法制备PANI/MnO_2/石墨烯复合材料及其电化学性能研究

采用简便的脉冲电沉积方法一步合成了呈现层-层分布的三维立体结构的PANI/MnO_2/石墨烯三元复合材料,利用XRD和FT-IR等研究了复合物的结构和组成,SEM和TEM表征了复合物的形貌。同时,通过恒流充放电和循环伏安测试研究了该复合物的电化学性能。结果表明,0.5 A·g~(–1)电流密度下的比容量可达1 120 F·g~(–1),且1 000次循环的稳定性高达99%。出色的超电容性能主要源于石墨烯作为基体,其上均匀分布棒状结构的PANI,MnO_2纳米粒子均匀分布于PANI纳米棒上,形成了一种分级的特殊结构。     

高比表面三维多孔石墨烯的制备及其电容性能研究

以氧化石墨烯为原料,通过水热处理得到石墨烯水凝胶,浸渍KOH溶液后进一步高温活化制备了高比表面积的三维多孔石墨烯,系统地研究了KOH活化剂用量对石墨烯多孔结构和电容性能的影响规律。研究结果表明,随KOH用量增加,三维多孔石墨烯的比表面积增加,多孔结构更加发达,比容量增大。所制备的三维多孔石墨烯的比表面积最高可达2133 m~2·g~(-1),在1 mol·L~(-1) Et_4NBF_4/AN的有机电解液中于0.2 A·g~(-1)电流密度下的比容量高达108 F·g~(-1),循环和倍率性能优异。优异的电化学性能,结合简单的制备工艺,使得这种方法制备的三维多孔石墨烯成为极具应用前景的超级电容器电极材料。     

微波着陆系统横向自动进近控制律设计

为更好地发挥微波着陆大范围着陆制导的优势,设计了一种新型的微波着陆横向轨迹自动生成控制律,可根据飞机初始位置和姿态生成一条进近轨迹并控制飞机沿此轨迹对准跑道中心线;提出了单圆、S型和直接指数进近3种进近模态,并分别对3种模态设计了控制律。仿真结果表明,所设计的控制律能够指引飞机在不同初始条件下对准跑道。     

纳米银及其导电浆料的制备与研究

以聚丙烯酸铵为保护剂,水合肼或葡萄糖为还原剂,采用液相化学还原法成功制备了单分散的纳米银颗粒。利用透射电子显微镜,X射线衍射对样品的形貌和结构进行了分析。利用紫外-可见分光光度计对纳米银溶胶的粒径大小分布及其稳定性进行了分析。把制得的纳米银分散在一定量丙三醇中,涂在载玻片上并烧结,对其表面性能进行分析。研究结果表明,所制备的纳米银溶胶的稳定性较好,氨水及还原剂的种类对纳米银的粒径和形貌有重要的影响。以水合肼为还原剂制得的纳米银的平均粒径为10 nm,粒径分布在6 nm到15 nm。烧结后的纳米银的表面形状较好,具有良好的导电性,其体积电阻率约为3.5×10–5·cm。     

锂离子电池负极材料SnO2的制备及其性能研究

以NaOH为沉淀剂,聚乙二醇400(PEG400)为分散剂,采用改进的化学沉淀法制备了前驱体粉末Sn(OH)2,在不同温度下煅烧得到了SnO2纳米颗粒。运用X射线衍射、扫描电镜、恒流充放电、循环伏安法等手段对所制材料的结构、表面形貌和电化学性能进行了研究。结果表明:采用改进的化学沉淀法可以得到平均粒度为80nm左右的SnO2纳米颗粒,其中700℃下煅烧合成的SnO2性能最佳,其首次放电比容量和充电比容量分别为1 576.3mAh/g和836.7 mAh/g,首次库仑效率为53.1%。经过20次循环充放电后,其比容量仍有411.4 mAh/g。     

氧化程度对热剥离石墨烯电化学性能的影响

采用改进Hummers法,在不同KMnO4用量下制得了不同氧化程度的系列氧化石墨,并以其为前驱体在N2中经400℃热还原制备了石墨烯。利用XRD、FT-IR、Raman光谱与SEM表征了所得石墨烯的结构、官能团及表面形貌,通过循环伏安和恒流充放电测试研究了氧化石墨的氧化程度对石墨烯电化学性能的影响。结果表明,当KMnO4用量较低(1.0 g)时,前驱体氧化程度较低,不能被剥离;当KMnO4用量较高(≥1.0 g)时,前驱体氧化程度增高,可实现剥离制备石墨烯。随着前驱体氧化程度增加,所制石墨烯堆叠层数与sp2平均尺寸逐渐减小,含氧官能团与缺陷逐渐增多,比容量逐渐增大。     

钴酸锰/泡沫镍复合电极材料的制备及其电化学性能研究

利用两步法成功制备出两种MnCo_2O_4纳米等级结构材料,研究了其电化学性能。结果证实得到的纳米片为MnCo_2O_4纳米等级结构,并均匀生长在泡沫镍基底上,电化学性质测试表明,这种纳米片/泡沫镍复合电极表现出优异的电化学性质。这种优异的性质与介孔的Mn Co2O4纳米片这一新颖的结构有密切的关系,5 A/g时的比电容值高达475 F/g。MnCo_2O_4/泡沫镍复合材料是一种非常有潜力的超级电容电极材料,MnCo_2O_4纳米材料结构和形貌对超级电容器电极材料的电化学性质有较大的影响。     

PANi/PPy/GO复合材料的制备与电化学性能

利用两步原位聚合法制备聚苯胺/聚吡咯/氧化石墨烯(PANi/PPy/GO)复合材料,考察了苯胺/吡咯/GO原料比对复合材料结构、微观形貌及电化学性能的影响。结果表明,PPy和PANi分别以非晶态形式均匀地原位复合在GO和PPy/GO片的表面; PANi/PPy/GO复合材料主要是靠法拉第赝电容进行电荷存储,且比电容较大、电荷转移电阻较小、循环稳定性较高;当苯胺/吡咯/GO原料质量比为10∶5∶1时,所制备复合材料利用循环伏安法和恒电流充放电法计算的比电容分别达到最大值154.7和243.3 F·g~(-1)。PANi/PPy/GO复合材料可用于超级电容器的电极材料。     

基于高压陶瓷电容器放电回路的优化设计

针对使用高压电容器的几种放电回路,开展了回路参数仿真分析研究。参数辨识结果表明采用高压陶瓷电容和固态开关组成的放电回路参数明显优于采用高压固体电容器和触发管的放电回路,改进装配方式后回路参数也比改进之前明显减小。该改进技术的提出,在不改变既定电性能指标的基础上大大改善了整个回路电路的体积与质量。该改进技术已成功应用于多个爆破项目中。     

用改进遗传算法优选测试节点

针对模拟电路故障诊断中的测试节点优选问题,首先定义了决策矩阵A及其相关概念,对测试节点优选问题建立了数学模型,将测试节点优选问题转化为典型的0/1规划问题,将测试节点的优选过程变成数学模型的求解过程;然后针对建立的数学模型,提出了一种改进遗传算法,并通过和传统遗传算法、分枝定界法的比较,对算法性能进行了分析。仿真结果表明,提出的节点优选方法可靠有效,具有较高的工程应用价值。     

红外探测器发展需求

由于未来作战环境复杂,红外探测技术发展面临严峻挑战,而作为红外型武器的核心——红外探测器,正朝着高灵敏、宽谱段、高分辨率、低功耗、小型化和智能化的方向发展。通过回顾相关产业军民两用融合情况和红外探测技术发展历程,总结军事发展对探测器新的要求,以确立新一代探测器发展方向。在详细分析国外红外探测器发展历程和现状的基础上,重点介绍了国外红外焦平面探测器的最新研制情况和成果,包括非制冷红外探测器、制冷型红外探测器、红外双色探测器等,并总结强调第三代红外探测器需要在控制成本的同时不断提高和改进红外焦平面探测系统的性能。最后概述了智能化红外焦平面阵列的发展情况。     

石墨烯热还原程度对其电化学性能的影响

在不同温度下对石墨烯进行了热还原,并对还原后样品的表面官能团、表面形貌、电化学性能进行了研究。结果表明:还原过程中含氧官能团的脱除顺序为C—O—C>C—OH>COOH,高温还原会使石墨烯表面产生缺陷和褶皱,并使石墨烯片层面积减小。800℃还原的石墨烯具有86 F/g的较高比电容、2.4.cm2的较低电荷转移电阻和高达1 000次的稳定充放电性能,是最佳热还原样品。