石蜡/碱改性硅藻土/膨胀石墨复合相变储热材料的制备及性能

通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%,进而提高了复合材料的储热性能;向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力,添加质量分数10%EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m^-1·K^-1提高到了0.589 W·m^-1·K^-1)。随着EG含量的升高,复合相变材料的相变潜热有所增加,但化学相容性、稳定性等无明显变化。含10%EG的石蜡/碱改性DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。     

石蜡/碱改性硅藻土/膨胀石墨复合相变储热材料的制备及性能

通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%,进而提高了复合材料的储热性能;向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力,添加质量分数10%EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m^-1·K^-1提高到了0.589 W·m^-1·K^-1)。随着EG含量的升高,复合相变材料的相变潜热有所增加,但化学相容性、稳定性等无明显变化。含 10%EG的石蜡/碱改性 DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。     

石蜡/膨胀石墨/石墨烯复合相变储热材料的制备及性能

以石蜡(PA)作为相变储热材料、 膨胀石墨(EG)作为主导热材料和支撑材料, 石墨烯气凝胶(GA)作为导热增强材料和辅支撑材料制备了PA/EG/GA复合相变材料, 研究了GA添加量对复合相变材料相变温度、 相变潜热、 导热性能以及循环稳定性的影响. 结果表明, 所制备的80%PA-17%EG-3%GA复合相变材料导热性能良好, 循环稳定性出色. 与80%PA-20%EG复合材料相比, 该材料的相变温度、 相变潜热以及循环稳定性无明显变化, 但导热系数由4.089 W/(m·K)提升到了5.336 W/(m·K), 显示出良好的应用前景.     

三元脂肪酸/膨胀石墨复合相变材料的制备、包覆定形及热性能

采用癸酸、 月桂酸和棕榈酸的三元共晶混合物作为相变材料, 以膨胀石墨为基体, 通过膨胀石墨多孔结构的毛细吸附和复合涂饰剂的包覆定形, 将多元相变材料固定在膨胀石墨的孔道结构中, 制备出结构稳定、 密封性能优异、 热稳定性好和高导热的新型三元脂肪酸/膨胀石墨复合定形相变材料. 膨胀石墨具有膨胀疏松的多孔结构和良好的吸附性能; 其熔融潜热为95.6 J/g, 结晶焓为82.8 J/g, 说明其具有很好的相变蓄热特性和热循环稳定性; 材料的导热性能可增加至0.738 W/(m·K), 与脂肪酸相比得到大幅度提高.     

活性炭/有机质复合相变材料的热-电性能

用活性炭(AC)作为支撑材料,石蜡(PW)、十六酸(PA)和硬脂酸(SA)作为相变主材,通过熔融共混法制备AC/PW、AC/PA和AC/SA复合相变材料,并考察了其热-电性能。结果表明,添加活性炭时有机质均不会泄漏;复合材料充-放热过程中温度场分布都比较均匀,热循环会使材料导热性能略有下降;此外,三种复合材料的电阻率均随压力增加而减小。     

复合改性膨胀石墨的制备及对酸性艳蓝染料的吸附

采用相同反离子协同磷酸活化法, 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)-KBr为复合改性剂, 制备了一种高效吸附剂复合改性膨胀石墨(M-EG), 通过扫描电子显微镜(SEM)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)及X射线电子能谱(XPS)等对膨胀石墨(EG)和改性膨胀石墨(M-EG)的形貌结构、 组成和价态进行了表征, 考察了EG和M-EG对酸性艳蓝染料废水的处理效果. 结果表明, 复合改性后的膨胀石墨孔隙度变大, 表面含氮和溴官能团增多. 吸附剂M-EG对酸性艳蓝染料废水具有较高的吸附性能, 在pH=1.0及30 ℃条件下对染料的去除率达到94.13%; EG符合二级动力学吸附模型, 用Langmuir等温线方程拟合效果较好; M-EG符合二级吸附动力学方程, 同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型; M-EG的吸附动力学常数大于EG吸附动力学常数.     

Si/石墨复合负极材料的制备方法研究进展

目前,锂离子电池被广泛地应用于移动电子设备、电动汽车以及混合动力汽车,因此,对高比容量以及长循环寿命的需求也愈加迫切.石墨类负极材料具有优异的循环性能,但理论比容量较低（372 mA·h·g^-1）,难以满足日益增长的高能量密度需求.Si负极材料因具有较高的可逆比容量（3579 mA·h·g^-1）而引起广泛关注.但是,巨大的体积膨胀限制了Si负极的使用.纳米化可以有效的释放Si体积膨胀带来的应力变化,提高其电化学性能.然而,单独的纳米材料具有很高的比表面会引起诸多副反应,阻碍其实际应用.将纳米Si与石墨复合制备Si/石墨复合材料,可充分利用纳米Si和石墨的优点,有望成为新一代高能量密度和长循环寿命锂离子电池负极材料.截至目前,多种技术手段被应用于制备纳米Si/石墨的复合材料,其核心问题是保证纳米Si和石墨的均匀分散以及稳定的结合.根据石墨与纳米Si的复合过程可以将该类材料的制备方法分为：固相法、液相法、以及气相沉积法.本综述对现有文献报道的Si/石墨复合材料制备方法以及所面临的主要问题进行简要总结概括.     

锂硫电池膨胀氧化石墨/硫复合正极材料的制备及其性能

以棒状石墨为原料,采用改良的Hummers法与热处理制备得到膨胀氧化石墨(E-GO),利用在酸性水溶液中归中化学反应的方法合成纳米尺寸的硫颗粒,使其嵌入到膨胀氧化石墨的内部,制备了膨胀氧化石墨-硫复合材料。采用红外光谱,X-射线光电子能谱表征了膨胀氧化石墨表面官能团的存在和种类;X-射线衍射分析结果表明生成的硫属于斜方晶结构;扫描电子显微镜和透射电镜分析证明了材料中硫的均匀分布。恒电流充放电结果表明该复合正极材料的首次放电容量为1 020 mAh.g-1,100周循环之后其容量还保持在650 mAh.g-1左右;材料的倍率性能和库伦效率优异,这可能得益于小尺寸的硫在材料中均匀分布,以及表面官能团对硫的固定化作用。     

催化剂用量对醋酸纤维素接枝聚乙二醇单甲醚相变材料接枝率和性能的影响

以二月桂酸二丁基锡(DBTDL)作为催化剂,以醋酸纤维素(CDA)为基体材料、以聚乙二醇单甲醚(MPEG)为工作物质,利用溶液聚合法合成了纤维素接枝聚乙二醇单甲醚相变材料,研究了催化剂用量对MPEG接枝产物接枝率和性能的影响.结果表明,当催化剂用量为0.15%(质量分数,下同)时,MPEG1000和MPEG1500接枝产物的接枝率均达到最大值,分别为224.03%和189.30%;当催化剂用量为0.1%时,MPEG2000接枝产物的接枝率最大,达129.99%.此外,由不同分子量MPEG制备的接枝产物的相变温度和相变焓不同,不同产物在升温过程中均呈现较好的固-固相变调温性能.     

钒基/稀土-镁-镍系A_2B_7型合金复合储氢材料的微观组织和电化学性能

以钒基合金(TiCr)0.497V0.42Fe0.083为基体,通过掺入稀土-镁-镍系A2B7型合金(MlMg)2(NiCoAl)7作为电催化活性物,采用机械球磨改性方法制备了储氢合金复合电极材料(TiCr)0.497V0.42Fe0.083+x(%,质量分数)(MlMg)2(NiCoAl)7(x=5～50),系统研究了电催化活性物含量对球磨复合材料微观组织和电化学性能的影响规律。XRD和SEM分析结果表明,随x值的增加,球磨后A2B7型合金颗粒细化后分散并包覆在钒基合金表面上;与铸态钒基合金相比,复合材料中BCC固溶体相结构的晶胞参数a和晶胞体积V均明显减小。电化学性能测试结果表明,球磨复合材料电极的最大放电容量随着x值的增加呈先增加后减小的变化规律,当x?5时,复合材料电极的放电容量为280～433.2mAh.g-1,其100次充放电循环后的电极容量保持率S100为92%～98.9%,表现出良好的电极循环稳定性,其中x=30时的复合材料的综合电化学性能较佳,A2B7型合金的抗腐蚀性能及其包覆效果以及V元素的溶出行为对球磨复合储氢合金电极的电化学循环稳定性具有重要的影响。随A2B7型合金含量x的增加,球磨复...     

Thermal-Conductivity-Enhancing Copper-Plated Expanded Graphite/Paraffin Composite for Highly Stable Phase-Change Materials

Paraffin (PA)/expanded graphite (EG) is an important composite phase change material with low cost, high heat storage, good thermal conductivity and cycling stability. Its thermal conductivity needs to be further improved for application in the thermal management system of power lithium-ion batteries. In this paper, copper plated expanded graphite (CPEG) with 3D porous structure was prepared by electroless copper plating method, which was used as thermal conductivity enhancing material to replace part of EG in PA/EG composite materials. For the optimized phase change material composed of 80 %PA-14 %EG-6 %CPEG, the copper content is very low (0.768 wt %), but its thermal conductivity can be significantly improved without loss of latent heat and thermal cycling stability. Its thermal conductivity is increased from 11 times to 16.5 times that of paraffin while compared with the copper-free composite material (80 %PA-20 %EG). The PA/EG/CPEG composite material exhibits good temperature control effect on power lithium-ion batteries.     

改性氧化石墨烯稳定Pickering乳液法制备高导热相变整体材料

采用表面引发原子转移自由基聚合法(SI-ATRP)改性氧化石墨烯(GO), 并用其稳定Pickering高内相乳液, 一步成型制得高导热氧化石墨烯/石蜡复合整体相变材料. 通过SI-ATRP方法, 在氧化石墨烯表面引入分子刷, 提高GO的分散性, 实现了低GO含量下优异的导热强化效果. 当GO添加量仅为相变复合材料整体的0.4%(质量分数)时, 其热导率(3.968 W?m^-1?K^-1)比纯石蜡的热导率(0.608 W?m^-1?K^-1)有较大提升. 通过测试发现, 在1000次循环后相变材料的泄漏率仅为1.1%~1.3%, 表现出良好的形状稳定性和热可靠性. 制备的新型形状稳定相变材料在温控、 储能应用中具有潜在的用途.     

导热增强聚乙二醇相变复合材料的制备及其性能

本文以聚乙二醇(PEG)为相变材料,通过添加不同的无机填料,采用熔融共混浇筑方式制备了导热增强型相变复合材料。 通过扫描电子显微镜(SEM)、热常数分析仪、差示扫描量热仪(DSC)、红外热成像和热重分析仪研究了所制备复合材料的微观结构、导热性能与相变过程。 研究结果表明,相比于碳酸钙和氧化铝,在相同添加含量下,氮化硼(BN)可有效提高PEG的导热系数,当BN质量分数为40%时,导热系数可达到3.40 W/(m·K);当填料添加量相同时,片状BN和不规则纳米碳酸钙(CaCO₃)比球形氧化铝(Al₂O₃)对PEG具有更加优良的定型效果,在相变过程中,能够更加有效阻隔PEG的流动,保持复合材料的形状稳定性。     

导热膨胀石墨/聚醚酰亚胺复合材料的制备与性能

利用膨胀石墨(EG)经高温处理后比表面积大的特点, 以膨胀石墨作为导热填料, 通过球磨和热模压方法制备了膨胀石墨/聚醚酰亚胺(PEI)导热复合材料, 并对其加工过程、 微观形貌、 热性能和导热性能进行了研究. 结果表明, 球磨处理可以打破膨胀石墨的“泡沫”状态并减少石墨纳米片间的间隙, 热压可以诱使和促进石墨纳米片沿着水平方向排列和取向, 从而显著提升了复合材料的平面内导热性能. 当膨胀石墨在复合材料中的质量分数为20%时, EG/PEI复合材料的面内导热系数为2.38 W?m^?1?K^?1. 与PEI相比, 复合材料导热系数的增幅约为12倍. 所制备的EG/PEI复合材料均具有良好的散热能力、 较好的热稳定性和较高的储能模量, 是一种综合性能优异的导热材料.     

石墨烯/环氧复合材料导热性能的研究进展

石墨烯作为时下最热门的纳米材料,吸引了国内外众多科研工作者的注意力。而石墨烯所具有的超高导热性能,使其在环氧导热复合材料中有着巨大的应用前景。本文主要综述了当前石墨烯/环氧复合材料导热性能的研究进展,详细介绍了石墨烯的尺寸、与其它填料的复配以及石墨烯表面改性等因素对导热性能的影响。此外,还分析了复合材料的微观结构对导热性能的影响。最后,对导热型石墨烯/环氧复合材料的发展进行了展望,并指出了该领域存在的技术难点和未知机理。     

蓄热调温石蜡相变微胶囊的制备及性能

采用界面聚合法,以甲苯2,4-二异氰酸酯和哌嗪为反应单体、30号相变石蜡为芯材,制得了一种智能纺织品用蓄热调温相变微胶囊。通过红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热仪对微胶囊的化学组成、形貌和蓄热性能进行了表征,测试了其耐热和耐溶剂性。结果表明:所得微胶囊主要为球形,表面光滑,平均粒径为10.6μm,对w=0.40的NaOH溶液、w=0.60的H2SO4溶液、无水乙醇、丙酮稳定,能被甲苯、二甲基甲酰胺、乙醚破坏。相变潜热为118 J/g,石蜡在微胶囊中的质量分数为84%。