锂离子电池三维多孔微米硅负极研究进展

从微米硅的金属辅助化学刻蚀、微米硅基合金酸刻蚀、微米SiO材料歧化酸刻蚀、微米SiO₂的镁热还原制备三维多孔微米级硅负极材料方法出发, 概述了锂离子电池三维多孔微米硅负极的研发进展。基于微米颗粒构建三维多孔微米硅负极多孔化设计, 可以减少工序、保证较高压实密度, 微米多孔硅的孔隙预留了硅锂化后体积膨胀空间, 硅负极材料循环稳定性得到提升;其中镁热还原法制备多孔微米硅无需使用有毒试剂, 且原料来源广泛、价格低廉、工序简短、易于规模化生产, 该法制备的三维多孔微米级硅负极材料有望成为下一代硅基负极材料。     

冶金硅渣制备多孔陶瓷的研究

以冶金硅渣为主要原料,配以适量粉煤灰制备多孔陶瓷.研究了冶金硅渣用量、烧成温度、保温时间和成型压力对多孔陶瓷性能的影响,得到最佳工艺条件为:冶金硅渣用量70％,烧成温度1250℃,保温时间50 min,成型压力20 MPa.在此工艺条件下,多孔陶瓷样品抗压强度达7.73 MPa,气孔率为68.4％.     

高温热处理和不同基体炭对C/C多孔体熔融渗硅行为的影响

以针刺整体毡为坯体，采用化学气相沉积(CVD)和树脂浸渍／炭化方法(IC)制成C/C多孔体，然后熔融渗硅(MSI)制备了C/C-SiC复合材料，研究了高温热处理(HTP)和不同基体炭对多孔体熔融渗硅行为的影响，并探讨了高温热处理树脂炭对SiC生成量的影响。研究表明：利用CVD→IC混合工艺制备的C/C多孔体，渗硅前高温热处理较炭化的更有利于液硅的渗入；高温热处理使得树脂炭的孔比表面积增加，从而反应生成SiC也多；与热解炭或最后热解炭增密的C／C多孔体相比，树脂炭或最后树脂炭增密的更有利于液硅的渗入。     

粘土类煤矸石的资源化利用

将粘土类煤矸石当作一种资源来认识。提出用煤矸石生产硅铝铁合金、多孔材料和铝、硅、铁系化工产品，是煤矸石洁净、高效、高附加值资源化利用的有效途径。     

氧化铝掺量对粉煤灰多孔陶瓷性能的影响

以粉煤灰为主要原料,掺入不定量的氧化铝,制备多孔陶瓷,研究了氧化铝掺量对粉煤灰多孔陶瓷性能的影响。利用X射线衍射仪分析了粉煤灰多孔陶瓷的相组成,采用扫描电子显微镜对其微观形貌进行了表征。结果表明,当氧化铝掺量为15%,即硅铝摩尔比为0.94时,制备的粉煤灰多孔陶瓷具有优异的气孔率和碎裂应力,可作为水处理滤料。     

生物质桦木屑柱状多孔碳自组装纳米硅复合负极材料

本文采用KOH碱活化刻蚀方法构建三维柱状结构的桦木屑衍生多孔碳材料用于负载高容量纳米硅（SiNP）颗粒,以缓解半导体硅材料本身导电性差及体积膨胀大的问题。所制备的硅碳负极电池材料具有稳定循环性能和优异的倍率性能,通过电化学测量结果显示,在0.5A/g的恒电流密度下桦木屑衍生柱状多孔碳材料负载高容量（20%）纳米硅粒子的复合材料具有较高的贮锂性能:初始放电容量为1099.98mAh/g, 经过200次循环后比容量仍然稳定在1089.77mAh/g。这项工作为负载高容量电极的核孔结构提供了一条有前景的新思路。     

叶蜡石镁热还原法制备片状多孔纳米硅的研究

以层状黏土矿物叶蜡石为前驱体,通过熔盐辅助镁热还原方法制备具有片状多孔的纳米硅材料,采用X射线衍射（XRD）、低温N2吸附、扫描电镜（SEM）等方法研究了不同金属镁添加量、还原温度对制备多孔纳米硅的影响。结果表明,随着金属镁添加量和还原温度的增加,叶蜡石和石英X射线衍射特征峰逐渐减弱,当叶蜡石与金属镁质量比增加到1∶1.0,还原温度为750℃时,叶蜡石和石英结构完全被破坏,Si O2被完全还原成纳米硅;熔盐辅助镁热还原叶蜡石制备的纳米Si具有片状多孔结构,随着还原温度的增加,片状纳米硅比表面积和总孔容逐步减小,平均孔径逐渐增大。     

电石渣制备多孔硅酸钙实验研究

以电石渣、水玻璃为原料,采用水热合成工艺制备多孔硅酸钙,考察了电石渣活化温度、石灰乳的消化时间、水热合成条件等因素对多孔硅酸钙的影响.研究发现,最佳的工艺条件为:电石渣煅烧活化温度950℃,消化时间2 h,按照钙硅比(Ca O/Si O2)1.0、反应温度105℃、搅拌速度800 r/min的进行水热合成反应.利用电石渣制备多孔硅酸钙为电石渣的综合利用开辟了新的思路.     

量子线器件电致性能模拟研究

用硅基铂钛夹层AAO多孔模板-溶胶凝胶法成功地制备出有序的TiO2纳米线阵列;并用Synopsys TCAD微电子器件仿真软件SenTaurus Device模块,模拟分析了单根纳米线的电致物理性能,重点研究纳米线的直径和长度与电导和电压的关系。     

利用凝灰岩制取助滤剂

这里利用的凝灰岩是指湖南临澧盆地第四纪多孔凝灰岩，它呈白色、疏松土块状，物相主要为火山玻屑，含少量或微量石英、黑云母、斜长石、沸石及粘土等，具有典型的玻屑结构。化学成分具有高硅、富铝、丰钾、低铁等特征，为中酸性岩类，钙碱系列、铝过饱和的流纹质凝灰岩，与一般酸性流纹质凝灰岩相比，该多孔凝灰岩具有轻质多孔和高烧失量等特征，其孔隙度为46.14%～47.49%,微孔孔经范围为0.04～20.00μm，平均堆密度为0.56g/cm3，是一种天然的微米孔级多孔矿物原料。据其物化特性，首次开发出凝灰岩助滤剂。(晓非)利用凝灰岩制取助滤剂@晓…