静电纺丝制备聚丙烯腈纳米碳纤维

利用静电纺丝制备连续的聚丙烯腈纳米碳纤维;介绍了静电纺丝的原理、影响静电纺丝的主要因素以及制备纳米碳纤维、纳米活性炭纤维、纳米碳纤维复合材料的方法和原理;分析了静电纺丝产率低,难以得到单向平铺的纤维等问题,影响静电纺丝的参数主要有溶液特性、纺丝工艺参数、纺丝环境参数。由静电纺丝得到纳米聚丙烯腈纤维,然后再经预氧化和碳化制备纳米碳纤维,或把纳米纤维预氧化,经活化、碳化制备纳米活性炭纤维。并指出纳米碳纤维具有巨大的潜在应用空间。     

静电纺丝制备锂离子电池负极材料多孔碳纳米纤维的研究

由聚丙烯腈(PAN)、聚苯乙烯(PS)和N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃组成的前驱体溶液通过静电纺制备聚合物纳米纤维。聚合物纳米纤维在热解碳化过程中由于PS的分解致使纤维内部和表面生成多孔结构。PS的分解能够减小纤维的直径和增加孔隙率,进而增加纤维的比表面积。由PAN/PS(质量比2∶1)制备的碳纳米纤维在200 m A/g的电流密度下的放电容量达到416 m Ah/g,是由PAN制备的碳纳米纤维放电容量的2倍,循环100次后放电容量为353 m Ah/g,具有84%的容量保持率,证明其较好的循环性能。     

纤维状锂离子电池负极材料TiO_2的静电纺丝制备及性能研究

以钛酸四丁酯((C_4H_9O)_4Ti)为原料,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为粘结剂,采用静电纺丝技术制备了锂离子电池负极材料Ti O_2,研究了不同保温时间对材料性能的影响。采用X射线衍射及扫描电子显微镜分别对样品物相及形貌进行了表征,结果表明,在450℃下保温1 h、2 h、3 h均得到了纤维状结构的纯相锐钛矿Ti O_2。室温条件下的充放电测试表明,保温2 h制备的氧化钛具有最好的电化学性能,其在0.2 C、0.5 C、1 C、2 C充放电倍率下首圈容量分别为203.2 m Ah/g、177.2 m Ah/g、153.4 m Ah/g、131.6 m Ah/g,以0.2 C的倍率循环100圈后,容量保持率为89%。     

锂离子电池负极用碳/硅复合材料的研究进展

硅(Si)因具有资源丰富、理论容量高、绿色环保等优点成为世界上最具有前景的锂离子电池负极材料之一。但硅的导电性能差,且在合金化/去合金化过程中会发生剧烈的体积膨胀导致电池循环稳定性严重下降。碳材料(C)导电性能优异且结构稳定。将C和Si进行复合,可得到容量高且循环性能好的锂离子电池负极材料。本综述从材料的制备方法着手,总结了锂离子电池C/Si复合负极材料的最新研究进展,探讨了制备方法、材料结构对C/Si复合负极材料储锂性能的影响。     

静电纺丝技术在制备锂离子电池电极的应用

锂离子二次电池由于具有容量大、寿命长、无环境污染、使用安全等优点,已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等便携式电器中。静电纺丝技术是一种超细纤维的制备方法,本文对电纺装置进行了介绍,还介绍了锂离子电池电极材料的种类、用电纺方法制备的不同电极材料的性能,并对用电纺技术制备电极材料的发展进行了展望。     

锂离子电池负极用Sb-活性炭复合材料的制备及其性能表征

以Sb2O3和活性炭为原料,采用碳热还原法制备Sb-活性炭复合材料. 通过XRD及SEM、恒流充放电循环、慢速扫描循环伏安等方法对其结构形貌和电化学嵌脱锂性能进行了研究. 结果表明,Sb2O3碳热还原成金属Sb,还原剂比例越大,得到的Sb金属颗粒越小,材料颗粒分布越均匀. 在原料摩尔比Sb2O3:C(活性炭)=1:4条件下,产物的性能最优,首次放电比容量为893 mA×h/g,循环8次后,充电比容量为548 mA×h/g,比容量保持率为88%.     

锂离子电池用Si/Ag复合材料的制备

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,乙醇为溶剂和还原剂,还原AgNO3制备纳米Ag颗粒,然后使其附着在Si颗粒表面,获得Si-Ag复合材料作为锂离子电池负极材料。本文考察研究了以30nm和80nm硅粉为原料,不同Ag添加量对Si-Ag复合材料电化学性能的影响,并运用XRD和TEM对样品进行表征。为进一步提高Si-Ag复合材料的循环性能,增加复合材料中Ag的含量、增强Si与Ag的结合力是未来研究的重点。     

以淀粉为碳源制备锂离子电池负极用Sn/C复合材料的研究

以玉米淀粉为碳源,锡酸钠为锡源,通过碳热还原的方法制备了Sn/C复合材料。采用XRD,SEM,TEM等手段对材料的结构和形貌进行表征。结果表明,以玉米淀粉为碳源,锡酸钠为锡源制备的Sn/C复合材料碳基体能对金属锡形成很好的分散和包覆,在结构上具有良好的稳定性;600℃处理得到的样品具有最佳的比容量和循环性能,其首次脱锂比容量为583 mA.h/g,循环10次后其充放电效率达95%。     

以静电纺丝法制备纳米纤维锂离子电池隔膜

年前,北京理化所进行的“静电纺丝法制备纳米纤维锂离子电池隔膜研究”项目通过评审验收。以静电纺丝法制备纳米纤维锂离子电池隔膜,是对新型隔膜材料的制备方法和制备工艺的创新性研究,是对锂离子电池隔膜实现国产化途径的有益探索;所形成的多针喷头组控技术突破了以往单喷头静电纺丝技术制备效率低的瓶颈。具有良好的实际应用前景：特别是锂离子电池电极片表面直接喷涂纳米纤维隔膜技术具有创新性和很高的实际应用价值,     

锂离子电池负极硬炭／沥青复合材料的性能研究

通过高温固相法在硬炭表面包覆沥青热解炭,制备锂离子电池负极材料。SEM测试显示,硬炭包覆上沥青热解炭后表面形貌发生了明显变化。由例得到,硬炭表面包覆的沥青热解炭的平均厚度为300nm。当硬炭表面包覆上沥青热解炭后（硬炭与沥青的质量比为2：1）,首次库仑效率由55％提高到70％,可逆容量也有所提高。研究发现,硬炭在高倍率下的容量和循环稳定性比石墨好。     

炭/SiO_x基锂离子电池负极复合材料研究进展

主要针对炭/SiO_x(0≤x≤2)基锂离子电池负极复合材料的研究现状进行了分析、总结,对材料设计和制备思路进行了探讨和展望。分别从SiO_x基活性材料的电化学和物理特性、复合材料的化学组成、粒径分布和形貌设计、制备方法等角度进行了分析和阐述。由于目前还未发现电化学综合性能优异的单相材料,材料的复合处理是提高和优化综合电性能的一个重要方法,文中探析了多相材料之间的协同效应,期望对炭/SiO_x(0≤x≤2)基锂离子电池负极复合材料的设计和制备提供借鉴。     

锂离子电池硅基复合负极制备方法

硅（Si）被视为取代现有商业化石墨负极极具潜力的材料之一,然而硅基材料在充放电过程中巨大的体积变化严重影响电池的电化学性能和使用寿命,因此如何有效克服体积效应以提高其电化学性能成为亟待解决的问题。本文围绕硅基复合负极制备过程,从物理方法、化学方法、多种方法结合三个方面综述了目前在硅基负极改性方面的最新进展,重点对不同的制备方法及过程进行了简介、分类、比较和分析,总结了其优缺点,指出多种方法结合制备硅基复合负极最具优势。最后对未来高性能硅基复合负极的研究和开发进行了展望,以期为硅基负极性能优化及探索新型制备方法提供借鉴。     

硅/氧化硅/锡/碳锂离子电池负极复合材料制备及电化学性能

以一氧化硅、二氧化锡和导电碳(Super P)为原料,通过高能球磨,加入稀盐酸与糠醇发生聚合反应,再采用高温固相法制得硅/氧化硅/锡/碳复合材料作为锂离子电池负极材料.用 XRD、SEM 进行表征,并进行有关电化学性能测试,首次放电比容量高达 1503 mAh·g<'-1>,循环性能得到了较大改善.     

碳纤维用聚丙烯腈纺丝过程的控制设计

利用3Dmax和Visual Basic6.0软件,开发了碳纤维用聚丙烯腈纺丝过程模拟控制软件。该软件包括控制系统主界面的设计和系统软件的设计,实现了温度、流量、压力、速度等工艺数据的采集、分析、处理和存储功能,具有界面友好,易于操作,针对性强等特点,可实现碳纤维纺丝运行系统的自动化控制,有利于提高聚丙烯腈基碳纤维原丝的质量。     

静电纺丝制备一维结构Si/TiO_2/C负极复合材料及性能研究

研究通过静电纺丝工艺制备了锂离子电池负极复合材料Si/TiO_2/C,研究了硅与二氧化钛比例对其电化学性能的影响,发现Si与TiO_2摩尔比为1∶4的样品在0.1 C倍率循环50圈之后的比容量为322.8 mAh·g~(-1),优于其他比例样品,同时,交流阻抗谱(EIS)表明,该样品内阻明显低于其它样品。扫描电镜观察发现硅颗粒分散于一维棒状锐钛矿氧化钛之间,其充放电过程中较大的体积膨胀得到缓冲,同时碳的存在提高了复合材料的电导率,因此从整体上改善了所制备复合材料的电化学性能。     

用静电纺丝法制备橡胶/黏土纳米复合材料微米纤维

采用静电纺丝工艺制备了表面形态良好的溴化丁基橡胶/黏土纳米复合材料微米纤维,研究了其微观结构。结果表明,静电纺丝工艺制备的纤维内部黏土空间分散状态明显优于常规溶液法制备的橡胶/黏土纳米复合材料。     

一种在离子液体中制备高性能碳纤维用聚丙烯腈纺丝原液的方法

正一种在离子液体中制备高性能碳纤维用聚内烯腈纺丝原液的方法,将丙烯腈二元共聚体系中的单体或丙烯腈三元共聚体系中的单体依次加入离子液体中,室温溶解,加入引发剂,并通入惰性气体,进行自由基聚合反应。反应结束后用冰浴停止聚合反应,以水凝固聚合产物并反复进行水洗烘干纯化后得到聚丙烯腈粉料。利用二甲基亚砜作为溶剂将上述得到的聚丙烯腈粉料搅拌溶解,得到高性能碳纤维聚内烯腈纺丝原液。该方     

SnO_2复合材料作为锂离子电池负极的研究进展

综述了SnO_2复合材料作为锂离子电池负极材料方面的研究,从碳复合材料、石墨烯复合材料、金属复合材料以及其他种类的复合材料4个方面介绍了SnO_2复合材料作为锂离子电池负极材料的研究进展,并对SnO_2复合材料作为锂离子电池负极材料的发展前景进行了展望。     

锂离子电池用硅负极材料的改性

采用以葡萄糖为还原剂的银镜反应体系,对硅粉进行表面改性。对不同硅银质量比的硅银复合材料进行物相和形貌分析,并将其作为锂离子电池负极材料进行充放电测试。结果表明,硅粉表面包覆了一层均匀致密的银颗粒,在一定程度上抑制了硅在脱嵌锂时的体积膨胀,改善了电极的循环性能。硅银复合材料作为负极的锂离子电池首次放电比容量达1840mAh/g,30次循环后逐渐降至533mAh/g。