碳纤维原料沥青流变性能的研究

采用石油系重质油,在一定条件下热加工调制成各向同性沥青(TY—01)和各向异性沥青(TY—23)。利用国产XLY—Ⅱ型毛细管流变仪,测得了两种沥青在等效温度(RET)为30℃和50℃下的流动曲线和表观粘度曲线以及粘—温曲线,计算出特性指数n和恒剪切应力下的粘流活化能Eη。讨论了各种因素对沥青流变性能的影响,并将两种不同沥青的流变行为加以对比分析.     

沥青/树脂基活性炭的制备及其吸脱附性能研究

以高软化点煤沥青、热塑性酚醛树脂为原料,在机械混合条件下,制备出比表面积大、吸脱附时间短、机械强度高的沥青/树脂基活性炭。通过偏光显微镜(OM)、N2物理吸脱附、TEM及苯的静态吸脱附实验对不同复合比沥青/树脂基复合颗粒进行对比研究。实验结果表明:沥青基活性炭吸脱附时间短,酚醛树脂基活性炭的静态饱和吸附值大、机械强度高;而沥青/树脂基活性炭则兼具沥青基活性炭与酚醛树脂基活性炭的优点,在机械强度为6.5 N(CP/PF-50/50)、静态苯吸附值达到472 mg/g时,仅需60 min进行脱附。结构及性质变化的原因在于:两种前躯体分子结构的不同导致两者在高温煅烧过程中由于所受热应力的不同而产生一定程度的界面剥离,进而形成一定量的孔道结构。     

掺杂炭黑的MO-SDC作固体氧化物燃料电池阳极

采用硝酸盐/柠檬酸溶胶-凝胶法制备混合氧化物MO-SDC(M=Cu,Ni,Co;SDC=Ce0.9Sm0.1O1.95).将导电炭黑均匀分散到MO-SDC中,将得到的材料作为阳极并采用共压法制备成单电池.与MO-SDC作阳极材料对比,导电炭黑的加入可以改善阳极材料的微结构,提高电池的电导率.单电池性能使用Ⅰ-Ⅴ测试仪进行测试,从曲线可以看到添加了1.5%(质量分数)导电炭黑的MO-SDC,在氢气作为燃料气体时,电池的比功率可以达到0.285 W/cm2.MO-SDC的焙烧温度同样影响着电化学性能,通过X射线衍射光谱法(XRD)以及Ⅰ-Ⅴ测试曲线确定在550 ℃焙烧1 h为最佳条件.     

不同预嵌锂方式对锂离子电容器性能的影响

研究了三种不同的负极预嵌锂方式(短路嵌锂、放电嵌锂、循环充放电嵌锂)对锂离子电容器性能的影响,并提出最佳预嵌锂工艺。测试结果表明:短路嵌锂耗时最长,嵌锂容量最高;放电嵌锂最快,电容性能和倍率性能最差;循环充放电嵌锂的各项电化学性能和短路嵌锂性能较为接近,循环充放电嵌锂倍率性能和循环稳定性最好。最佳的嵌锂工艺是三次0.05 C恒流充放电嵌锂,嵌锂充放电电压区间为0.05~2 V,锂离子电容器的测试电压范围为2.2~3.8 V。     

影响炭质中间相形成和发展的因素——Ⅱ.添加剂和外加场

在制备炭质中间相的过程中,为了调整中间相形成的速度、获得特种中间相产品或研究中间相的形成机理,研究者们往往向制备中间相的原料中添加某些添加剂,这些添加剂的存在对中间相的形成过程和生成方式产生了影响。另外,在外加场(如力场、磁场、电场)的作用下,中间相分子的取向发展也会受到一定的影响。本文主要讨论添加剂(包括物理添加剂和化学添加剂)存在下中间相形成的特征以及外加场(力场、磁场和电场)对中间相形成和发展的影响,并利用“粒状基本单元构筑”中间相形成理论对这些影响因素的作用机理给予了合理的解释。     

MCMB/水性粘结剂体系锂离子电池负极制备工艺研究

在锂离子电池炭负极的制备中，粘结剂和导电炭黑用量、不同的碾压及封装条件都将影响电池的电化学性能。通过循环伏安及恒电流充放电测量技术，研究了中间相炭微球（MCMB）／水性粘结剂负极制备中上述因素的影响，发现水性粘结剂含量为2wt％（羰甲基纤维素钠：丁苯橡胶=1：1，质量比）、导电炭黑含量为3wt％、负极碾压压力为25MPa、封装压力50MPa时，MCMB作为负极材料时表现出了较好的充放电性能，可逆放电容量达到了320．3mAh／g。且水性粘结剂工艺性能良好，可以考虑代替成本高且对环境有污染的有机粘结荆。     

双氧水氧化天然石墨作锂离子蓄电池负极

用双氧水作氧化剂,对天然鳞片石墨进行了液相氧化改性。双氧水的氧化改性降低了天然石墨表面的含氧量,改善了其电化学性能。采用XPS和FTIR方法分析得知,氧化改性主要是去除了天然石墨表面的部分羧基(COOH)而增加了酯(COOR)的含量,正是这种表面官能团的转换导致了天然石墨表面的氧含量降低。热失重分析结果表明氧化改性对天然石墨的结构稳定性的提高作用不是很明显。天然石墨表面状态的变化有利于减少形成SEI膜时锂离子的消耗,抑制溶剂和电解质的分解,从而使首次循环的不可逆容量降低,氧化后的样品HONG的首次充放电效率从86.7%提高到89.8%,前40次的循环可逆放电容量基本没有衰减,都保持在320 mAh/g以上,这已经达到了实用化锂离子蓄电池负极材料的要求。     

二次生长中间相炭微球的粒度分析和结构研究

为研究添加中间相炭微球(MCMB)生球的煤焦油沥青中炭质中间相的发展情况,实验中以热缩具方法于420 ℃下反应12 h得到二次生长的MCMB.对比发现,MCMB的收率较未添加条件下制得的球体有了大幅度的提高.在光学显微镜下观察二次生长后的中间相沥青,发现MCMB的生长具有双向性,即分别向两个尺寸(大球和小球)发展,且随着MCMB加入量的增加,中间相沥青中大球的比例明显提高.粒度分析和扫描电子显微镜(SEM)对MCMB的形貌表征结果也印证了这一结论.同时,SEM下的微观表征还显示大球和小球具有相同的断面结构特征.     

原生QI成核中间相炭微球的结构

以含有原生ＱＩ的煤沥青为原料,采用热缩聚方法制备出中间相炭微球,用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察了中间相炭微球的形貌和断面结构,经初步判断,在实验条件下原生ＱＩ成核煤沥青基中间相炭微球更倾向于“地球仪”型结构,并对以ＱＩ为核形成中间相微球的过程进行了分析。     

碳分子筛膜的研究进展

碳分子筛膜具有很高的选择性，透过率等特性，在气体分离领域具有广阔的应用前景。介绍了碳分子筛膜制备，气体分离机理及应用研究的进展。