锂离子电池硅-碳负极材料的研究进展

硅基负极材料因具有较高的理论储锂容量,将替代传统的石墨负极材料成为下一代锂离子电池最有前景的负极材料之一。然而,硅作为负极材料体积膨胀率(可达到300%)大、导电率低、易被电解液分解产生的HF腐蚀,这些缺点限制了其在商业应用中的发展。碳具有稳定性高、导电性好、价格低、来源广等优点,但其理论储锂容量较低,仅约为硅的1/10。为解决锂离子电池硅材料存在的问题,目前主要采用将硅与碳进行复合的办法,制备出储电量高、导电性好、循环性能优异的硅-碳复合负极材料。重点从硅碳复合结构和制备方法两个方面阐述了硅-碳复合负极材料的研究进展,认为"鸡蛋"结构能够有效地提高循环性能和安全性能,但是目前仍然不能够规模化生产。最后提出研究发展思路,应用胶体颗粒共凝胶法设计制备了一种特殊的硅-碳复合核壳结构。     

新型紫外线固化环氧树脂/丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成与性能

合成了一种新型的具有高交联密度和优异涂膜性能的环氧树脂和丙烯酸酯同时改性的紫外线（UV）固化水性聚氨酯（UV-EP-AC-WPUD）。通过环氧基团与以异氰酸酯基团（-N=C=O）封端的聚氨酯预聚体之间的反应引入质量分数为4%的环氧树脂E-20。同时,通过聚氨酯链的-N=C=O与二元丙烯酸酯（PEDA）以及季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）的羟基之间的反应引入碳碳双键（C=C）,C=C的含量达到4.65 meq·g-1。 质量分数为3%的光引发剂Irgacure 2959被用于引发涂膜中C=C的聚合,涂膜的凝胶含量在12 s UV辐射之后达到91%,意味着C=C的聚合和交联速度快,同时所得到的涂膜的交联度非常高,不溶于溶剂丙酮,测试表明环氧树脂和两种丙烯酸酯单体已经成功嵌入聚氨酯链中,涂膜具有优异的力学性能和化学性能。     

可再分散聚合物乳胶粉的制备及其应用

在丙烯酸酯聚合物乳液中引入功能单体N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)以降低该聚合物乳液的最低成膜温度,改善其成膜性能。将制备的丙烯酸酯聚合物乳液与9%的聚乙烯醇水溶液、硅溶胶按一定比例混合,经喷雾干燥制得可再分散干胶粉。确定最佳干燥参数:进口温度为120~150℃,进料速度为80 g/min,出口温度为72~78℃,雾化盘转速为(21~24)×103r/min。以该乳胶粉为基本成膜物质,混合其他颜填料,制得干粉涂料。用硅烷偶联剂A-187对涂膜的耐檫洗性能进行了改进,对其作用机理进行了探讨。     

Fe质量分数对金刚石钻头胎体及钻进性能的影响研究

设计Fe-Cu基胎体配方,研究Fe质量分数对金刚石钻头胎体及钻进性能影响。测试不同配方下烧结试样的硬度、相对密度与三点抗弯强度,使用扫描电镜对断口进行微观分析,通过模拟钻进实验测试钻头的钻进效率与寿命。结果表明:Fe-Cu基配方胎体具有较好的烧结成型性,胎体相对密度可达到理论密度的98%;胎体硬度随Fe质量分数的增加先增加后下降,在Fe质量分数大于45%时趋于平稳、质量分数为60%时达到最大值,为35HRC;胎体三点抗弯强度的变化规律不明显,数值变化不大。断口SEM结果表明:随Fe质量分数增加,韧性下降,金刚石刻蚀加重。模拟钻进实验表明:在Fe质量分数为30%时,钻头对6~8级可钻性地层具有较好的钻进效率与寿命。      

锂离子电池电解质研究进展

能源的高效利用越来越受到重视,人们对锂离子电池的高性能化提出了更高的要求。锂离子电池主要包括正极、负极、电解质及隔膜。其中,电解质作为决定锂离子电池特性的关键材料之一,承担着电池内部电荷传递的功能,对电池的各项使用性能有着至关重要的影响。综述了国内外锂离子电池电解质的应用研究进展,着重对电解质的分类、性能和优缺点进行分析总结,讨论了现研究阶段需要解决的主要问题,指出电解质未来面临的挑战,并对电解质的发展作出了展望。     

还原氧化石墨烯气凝胶/二十烷相变材料的制备及性能

以氧化石墨烯(GO)为原料,采用胶体团聚法制备了还原氧化石墨烯气凝胶,再通过自扩散获得了还原氧化石墨烯气凝胶/二十烷(r-GO aerogel/eicosane)复合相变材料,研究了复合材料结构与性能的关系.采用热重分析仪(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)测试了二十烷和复合材料的热性能,确认了二十烷质量分数与复合材料...     

聚磷酸铵制备及表征研究进展

介绍了磷酸–尿素缩合、磷酸铵–尿素缩合、磷酸铵盐–五氧化二磷聚合等聚磷酸铵(APP)的制备方法及其优缺点。针对Ⅰ型和Ⅱ型APP的判定,在水溶解度、聚合度等性能测定的基础上,采用红外光谱、X射线衍射光谱等结构表征方法对其构型作进一步判定。APP的聚合度愈高,与高分子材料的相容性愈好,聚合度的测定方法有端基滴定法、光散射法、黏度法、核磁共振法,其中固体核磁共振法测定准确度高,是聚合度分析的首选方法,但由于受到仪器的限制,可以根据实际情况,综合使用各种方法进行判定。     

可再分散乳胶粉干粉乳胶涂料的制备与性能

将丙烯酸酯可再分散乳胶粉同无机颜填料、纤维素醚、粉状消泡剂和分散剂混合均匀,制备环保型干粉乳胶涂料,加入适量水分散均匀后即可使用。考察可再分散乳胶粉、纤维素醚、粉状消泡剂对涂料成膜性、施工性、耐水及耐洗刷性等性能的影响。实验结果表明,w(可再分散乳胶粉)=30%～35%,w(纤维素醚)=0.6%,w(粉状消泡剂)=0.8%时,干粉乳胶涂料具有良好的成膜性,施工容易,吸水率为6.5%,耐擦洗次数在1400次以上,未检测出VOC(可挥发性有机物)及有毒物质,环保优势明显。     

纳米二氧化钛的制备、改性及其在聚合物基复合材料中的应用研究进展

基于纳米二氧化钛（TiO₂）作为添加剂制备的复合材料具有优异的耐温性、抗老化性等,而且由于其特殊的光催化活性,在通过吸收紫外光能量后具有较强的抗菌杀菌能力,因此在涂料、化妆品和医学等领域具有广泛的应用。然而,受纳米尺寸效应影响,纳米TiO₂在聚合物基体中存在易团聚、难分散的缺点,使其应用受到限制。因此,需要通过多种表面改性方法调控纳米TiO₂的表面性质,增强其与聚合物基体相容性。本论文首先详细阐述了纳米TiO₂的制备、表面改性方法及机制,并综述了近期纳米TiO₂改性聚合物基复合材料方面的研究进展。最后,讨论了纳米TiO₂聚合物复合材料研究中存在的主要问题,并展望了其未来的发展方向。     

聚磷酸铵的改性研究进展

聚磷酸铵(APP)是一种环境友好型无机磷阻燃剂,低烟、无毒、无卤、成本低,其用于高分子材料阻燃是目前的研究热点。针对APP使用过程中存在易吸潮、与高分子材料相容性差等问题,综述了不同的APP改性方法,详细介绍了微胶囊化改性、偶联剂改性、表面活性剂改性、超细化及复合改性等技术和方法。指出利用合适的方式改性APP是未来APP应用的发展方向。