浅析纳米材料在电池中的应用

纳米材料的小孔径效应和表面效应与化学电源中的活性材料非常相关,作为电极的活性材料纳米化后,表面增大,电流密度会降低,极化减小,导致电容量增大,从而具有更良好的电化学活性.特别是最富特征的一维纳米材料纳米碳管在作为新型贮锂材料、电化学贮能材料和高性能复合材料等方面的研究已取得了重大突破,因而开辟了全新的科学研究领域.     

一维纳米材料在锂离子电池中的研究进展

主要评述了近年来纳米棒、纳米管、纳米带、纳米纤维等一维纳米材料在锂离子电池正负极、隔膜及全固态电池固态电解质中的应用。一维纳米材料的比表面积大、孔隙率高,能为锂离子提供更短的嵌入脱出路径,还能有效缓解电池工作时产生的体积效应,从而大大提高锂离子电池的性能。介绍了不同方法制备的一维纳米材料在锂离子电池中对电化学性能的优化及提升,并重点介绍了具有产业化前景的静电纺丝法制备用于锂离子电池的一维材料近年的发展;展示了一维纳米材料在锂离子电池中的研究进展,并展望了其发展方向。     

MXenes二维纳米材料及其在锂离子电池中的应用研究进展

锂离子电池被认为是富有前途的能源储存器件,寻找高性能锂电池新材料已成为全世界的研究热点。MXenes材料是一种新型过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物二维纳米材料的统称,具有比表面积大、导电性能好、储锂容量较高、循环和倍率性能优异等特点,是一种具有光明应用前景的锂离子电池材料。本文对MXenes材料在锂离子电池应用研究中的重大突破进行了综述,介绍了其制备方法、结构性能、储锂机理,归纳了其在锂离子电池中的具体应用及机制,分析了当前存在问题。综述指出MXenes材料研究,应利用其自身亲水性和导电性优势,在复合电极材料、自支撑电极材料等方面重点部署,为高性能锂子电池关键技术带来突破。     

氧化物一维纳米材料及其在锂离子电池中的应用

介绍了一系列钛氧化物一维纳米材料,包括钛酸纳米管／纳米线、锐钛矿TiO2纳米管以及尖晶石钛酸锂纳米管／纳米线的制备及其特殊的电化学储锂性能,阐明了一维纳米材料在高性能锂离子电池和复合电池中的应用前景。     

硅材料在锂离子电池中的应用研究进展

硅材料作为锂离子电池负极材料具有比容量大的优点,是高容量锂离子负极材料的研究热点之一.综述了近年来锂离子电池硅负极材料的研究进展.分别对硅及含硅材料作为锂离子电池负极材料的发展过程、充放电特性、储锂机理及影响其储锂的各因素进行了分析和总结,并对其存在的问题进行了分析.探讨了采用不同复合物、不同制备方法和合成硅化物等改性方法来提高其循环性能的可行性.指出纳米硅基复合物将是硅负极材料最有希望的发展方向.     

纳米材料在隐身技术中的应用研究进展

近年来纳米材料的应用已经成为隐身技术领域中的一个研究热点,纳米材料由于其独特的理化性能及优良的电磁吸收特性,成为最具潜力的功能型隐身材料。分析了纳米材料的隐身作用机理,概述了近年来纳米材料在可见光、红外、雷达、激光、声波及多波段隐身技术中的应用现状,并展望了纳米材料在隐身技术中的发展方向。     

二维纳米材料MXene及其在锂离子电池中的应用研究进展

自20世纪90年代可充电锂离子电池商业化以来,其研究与开发迅速发展.然而研究表明,在锂离子电池中,高速率充电/放电过程会降低锂离子电池的电化学性能.因此,众多研究者致力于开发具有优异的电化学性能、高能量密度和高功率密度的先进电极材料,以进行更好的能量存储和转换.二维(2D)材料由于其独特的性能而表现出巨大的储能潜力.近年来,衍生自MAX相前驱体的2D过渡金属碳化物/氮化物新系列MXene引起了广泛关注.MXene具有化学和结构多样性,因此与其他2D材料相比,在高功率锂离子电池应用中具有竞争力.研究发现,MXene具有优异的物理及化学性质,其中包括非凡的机械强度、出色的导电性、多种可能的表面终止、优异的比表面积以及容纳嵌入剂的能力.当用作锂基电池的电极材料时,MXene已表现出卓越的电化学性能.文中对MXene材料制备路线、结构类型及性质进行介绍,并进一步介绍了MXene材料的储锂机理,归纳总结了MXene在锂离子电池中应用研究的最新进展,最后概述了用于锂基能量存储设备的MXene和MXene基复合材料的挑战和前景,并提出杂原子掺杂、插层以及与其他电极材料复合正成为改善MXene材料在LIB中电化学性能的新方向.     

纳米材料在树脂基烧蚀材料中的应用

综述了纳米材料在树脂基烧蚀材料中的应用。概述了纳米材料的特性，介绍了纳米炭粉、纳米炭纤维、蒙脱土及多面体低聚半硅氧烷（POSS）等纳米材料在烧蚀材料中的应用概况，并提出了纳米材料在这一领域的发展方向及存在问题。     

锂离子电池阴极材料LixNiO2合成

介绍了由氢氧化锂和氢氧化镍（Ⅱ）通过高温法合成氧化镍锂的方法，并讨论了合成条件对产物结构的影响。实验结果表明，反应温度、反应时间、Ｌｉ／Ｎｉ摩尔比对产物结构有国大的影响，并合成出具有高结晶层状结构的ＬｉｘＮｉＯ２。     

纳米材料及技术在电子领域中的应用

1.在微电子学上的应用 （1）连接超高密度集成线路元件的纳米导线 自人类第一个晶体管问世以来,其尺寸每18月缩小两倍,到如今的“奔四”仅有100多纳米;预计到2010年晶体管的尺寸将只有几十个纳米,那么这种超高密度集成线路的元件之间用什么连接呢?这是世界科学界共同面临的一道难题,纳米导线的开发为解决这一难题提供了有效途径,并且纳米导线中的电子传输不同于普通的导体,其传输速度快,能耗更小。 中国科学院团体物理研究所张立德研究员等研究人员利用碳热还原、溶胶-凝胶软化学法并结合纳米液滴外延等新技术,首次合成了碳化钽纳米丝外包绝缘体SiO2纳米电缆,同轴纳米电缆的内芯是直径仅有10nm左右。日本理化研究所科学家青野正和等使用有机导电高分子材料研制出线宽仅为3纳米的极微细导线,大大突破了现在半导体加工技术的极限线宽100nm。     

纳米材料在卷烟辅材中的应用

本文阐述了纳米科技研究现状和纳米材料的基本特性,文章就不同的卷烟材料如何应用纳米技术和材料提出相应的概念设计。为适应烟草行业的发展,特别是烟草行业降焦工程进程的加快,对卷烟材料提出了为发展低焦油、低危害、高品质”卷烟产品提供新型卷烟材料的要求,纳米技术和材料的出现为卷烟材料的技术开发和技术进步提供了新的方法和新途径。     

纳米材料在涂料中的应用

本文论述了纳米材料对涂料性能的作用 ,并提出纳米材料在涂料中应用的关键问题。     

纳米材料在水处理中的应用

本文综述了光催化纳米材料二氧化钛、纳滤膜、碳纳米管、纳米零价铁和膨润土这五种常见的纳米材料的特点及其在微污染水源给水处理、污水处理、海水淡化、海洋环境污染治理等领域中的应用,对纳米材料在水处理中的发展前景做出了展望.     

纳米材料在汽车涂料中的应用

纳米材料是指结构单元（结晶体）至少在一维方向上受纳米尺度调制的各种固体材料,其尺寸大于原子簇而小于通常的微粉,处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。纳米材料具有相同成分的粗晶材料所不具有的优异或奇异性能,利用纳米材料特殊的抗紫外线、抗老化、高强度和韧性、良好的静电屏蔽效应、色泽变换效应及抗菌消臭等功能,     

纳米材料在涂料中的应用

纳米材料在涂料中的应用尚处于起步阶段。本文讨论了纳米材料在涂料中的应用 ,并对纳米材料在涂料中的应用提出了一些建议。     

DSC高效电池在太阳能中的应用分析

太阳能光伏技术是新型且最具潜力的能源开发技术,在遇到普及性瓶颈的时候,新型的DSC(Dye-Sensitized Cell)电池使得太阳能光伏技术普及成为了可能,大幅度降低的材料成本可以为整体效率的提示提供技术空间,DSC在应用中会因为覆膜材料、染料敏化剂的选择而制约其应用的效果,所以在研究中焦点问题已经集中到半导体覆膜和染料敏化剂的优选与改性中,选择最具效率的覆膜材料和敏化剂则成为了发展的重要趋势。     

可生物降解纳米材料在食品包装中的研究进展

日益严峻的全球环境问题和日益紧缺的资源给食品包装材料的开发与利用提出了挑战。为进一步推动可生物降解包装材料在食品包装中的应用,对与纳米技术相结合、可生物降解的食品包装的制备原料、主要性能及其在食品保鲜、抗菌、延长货架期的方法和效果进行了综述。纳米材料独特的生物相容性好、利于化学修饰和小尺寸效应等优势与生物可降解性相结合可促进食品包装的功能强化和应用的拓宽。     

纳米材料改性聚磷酸铵在聚合物阻燃中的应用研究进展

综述了纳米材料改性聚磷酸铵(APP)的方法及其在聚合物材料中的协同阻燃作用。重点讨论了纳米二氧化硅(SiO2)、纳米碳酸钙(CaCO3)、海泡石、碳纳米管、纳米纤维素、纳米蒙脱土和可膨胀石墨改性APP协同阻燃聚合物材料方面取得的研究成果。提出了纳米材料改性APP在阻燃应用中存在的一些问题。     

纳米材料在功能涂料中的应用

2005年5月,美国政府举办了“NANOTECH2005技术研讨和展览会”,在这个权威的纳米材料应用技术研讨会上,我们看到了来自世界各地的纳米科技公司开发的各种纳米应用技术产品,其中印象深刻的是利用纳米材料特性开发的纳米复合功能涂料和涂层技术。纳米技术在涂料行业的应用和发展,促使涂料更新换代,为涂料成为真正的绿色环保产品开创了新纪元。在此届大会上,通过与各国科学家交流,我们发现了自己的优势与不足,接触到行业新的发展方向,增加了我们自身研究纳米材料应用技术的信心和决心:涂料的多种性能经纳米技术得以改进,纳米改性涂料市场前景广阔。以下主要从技术角度介绍纳米材料应用于各种涂层(料)方面的发展情况。     

石墨烯在锂离子电池和超级电容器中的应用展望

由于独特的结构和优异的性质,石墨烯在锂离子电池和超级电容器领域展现出潜在的应用前景,受到了科学界和产业界的广泛关注,涌现出大量的研究工作。就石墨烯在储能领域的应用进行了分析、同时对未来发展趋势进行了预判,以期加强对石墨烯结构-性能关系的理解。首先就石墨烯在锂离子电池的正极和负极中的应用,以及石墨烯在双电层电容器和赝电容电容器中的应用进行了介绍,其次,针对石墨烯应用于双电层电容器中存在的挑战进行了论述,同时针对性地提出了应用于双电层电容器的石墨烯结构。最后,提出了实现石墨烯基双电层电容器的商业化应用的"三步走路线"。