碳纳米管与石墨烯在储能电池中的应用

当今社会日益增长的能源与环境需求对储能电池技术的发展既是机遇也是严峻的挑战。纳米碳材料如碳纳米管与石墨烯因其优异的导电能力、良好的机械性能以及独特的形貌与结构特征在储能电池技术领域中的应用越来越普遍。本文通过综述近年来碳纳米管与石墨烯分别作为锂离子电池的复合电极材料、负极活性材料、导电添加剂以及新型锂硫电池用复合导电载体的最新应用进展,重点讨论了这两类纳米碳材料的不同应用模式对储能电池容量性能、倍率性能以及循环寿命的影响。同时对目前研究中存在的问题进行了总结,并对未来发展方向,如开发低成本与环境友好的高质量材料合成技术、提升材料的分散能力以有效构筑复合电极结构以及开发新的应用模式等进行了展望。     

采用基于乙醇体系的一步草酸共沉淀法制备层状富锂锰基正极材料

首次报道了一种新颖的基于乙醇溶液的一步草酸共沉淀法合成富锂锰基正极材料的方法。在这种方法中,包括锂元素在内的所有元素均能在共沉淀反应步骤发生沉淀反应,以此实现更为均匀的元素混合。此外,相比传统的草酸铵共沉淀法,该法省略了前驱体初烧的步骤,节约了合成的时间和成本。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试等检测手段表征了所得样品的晶体结构与电化学性能,研究了两种方法所制备的富锂锰基正极材料的结构、形貌与电化学性能。结果表明,一步草酸共沉淀法合成的富锂材料,拥有更好的结晶性、更大的层间距;材料的颗粒更为均匀和细小。这些晶体结构与形貌上的优势,使得该法制备的富锂材料展现出了更高的放电比容量、更好的循环性能和倍率性能。这些结果均展示了我们所提出的一步草酸共沉淀法的可行性与优势。这种新颖而简便的共沉淀法,可推广于其他层状材料的合成与设计。     

FPU方程的多尺度保辛摄动积分

FPU问题是一个经典非线性问题,其计算涉及多尺度分析。本文针对FPU问题,提出多尺度保辛摄动算法,该方法具有多尺度效应,可以按不同尺度显示计算结果,长时间计算保真,可以克服刚性问题,采用较大的积分步长,可以克服数值共振现象。数值算例显示了本文算法的有效性。     

Crystal growth,spectroscopic characteristics,and Judd–Ofelt analysis of Dy:Lu_2O_3 for yellow laser

Dy:Lu_2O_3 was grown by the float-zone(Fz) method. According to the absorption spectrum, the Judd–Ofelt(JO) parameters ?_2, ?_4, and ?_6 were calculated to be 4.86 × 10~(-20) cm~2, 2.02 × 10~(-20) cm~2, and 1.76 × 10~(-20) cm~2, respectively.The emission cross-section at 574 nm corresponding to the ~4F6_(9/2)→~6H_(13/2) transition was calculated to be 0.53 × 10~(-20) cm~2.The yellow(~4F_(9/2)→~6H_(13/2) transition) to blue(~4F_(9/2)→~6H_(15/2) transition) intensity ratio ranges up to 12.9. The fluorescence lifetime of the ~4F_(9/2) energy level was measured to be 112.1 μs. These results reveal that Dy:Lu_2O_3 is a promising material for use in yellow lasers.     

Langevin study of neutron emission in the reactions 16O+181Ta and 19F+178Hf

The pre-scission neutrons measured in the reactions ¹⁶O+¹⁸¹Ta and ¹⁹F+¹⁷⁸Hf are studied via a Langevin equation coupled with a statistical decay model. We find that because of the mass asymmetry of different entrance channels, the spin distributions of compound nuclei would be different, consequently, the measured neutrons in these two reactions would also different. This means that the entrance channel will affect the particle emission in the fission process of hot nuclei.     

二维层状氮化二钙作为钠离子电池负极材料

以Ca₃N₂为前驱体,用高温热解法制备了2D层状结构Ca₂N 并用X射线和扫描电镜对Ca₂N的组成、结构和形貌进行了表征。 作为钠离子电池新型负极材料,在50 mA/g电流密度充放电,首次放电比容量可达584 mA·h/g,可逆比容量达180 mA·h/g。在2000 mA/g大电流密度下,仍有70 mA·h/g。     

PandaX实验的进展与展望

PandaX是位于四川的中国锦屏地下实验室（CJPL）内的,利用氙作为工作物质,探测暗物质等其它极稀有事件的大型地下粒子探测实验计划。PandaX探测器中的氙工作在气液两相的模式。通过检测液相和气相中闪烁光强的比例,实现对目标粒子包括WIMP和Axion等疑似信号的鉴别。PandaX已顺利完成了有效区体积约为120 kg氙的一期计划,目前正在运行实施有效区体积约为500 kg氙的二期计划。在WIMP质量为45 GeV/c2附近,探测灵敏度达2.97×10-45 cm2（90%置信度）,没有发现WIMP疑似信号。本工作介绍了PandaX一期和二期的进展,以及后续升级计划,其中包括升级PandaX的时间投影室至4吨,建造用于屏蔽岩石放射性本底的水屏蔽,以及136Xe双贝塔衰变的研究计划等。PandaX is a xenon-based dark matter and other rare events searching project located at China JinPing underground Laboratory (CJPL), Sichuan province, China. Dual phases, liquid and gas phase of xenon are used in the detector. Particles, including Weak Interaction Massive Particles (WIMPs) or axions etc., may induce scintillating signals in both liquid (S1 signal) and gas (S2 signal) phases, and then are identified by analyzing the ratio of S1 and S2. The PandaX had completed its first stage, the 120 kg in fiducial volume, and now is running in its stage Ⅱ with fiducial volume of 500 kg. The running results show that the WIMP-matter cross section detecting sensitivity of about 2.97×10-45 cm2(90% C.L.) has been achieved at a WIMP mass of 44.7 GeV/c2, and no WIMP candidates are identified. The upgrading plan of the PandaX is discussed, which include to build a larger Time project chamber (TPC) of about 4 tons, a water tank for radiation shielding, and the plan of 136Xe double beta decay studies.     

LiBPON薄膜电解质的制备及电化学性能研究

应用磁控溅射法在N2气氛中制备LiBPON薄膜电解质,研究薄膜性能与沉积条件的关系,优化其制备条件.扫描电镜图显示其表面平整均匀致密,X射线衍射及交流阻抗测试分别表明该薄膜呈非晶态,室温离子电导率随溅射功率增大而减小,随N2压力增大而增大,最高达3.5×10-6S/cm;薄膜的沉积速率随溅射功率增大而增大,随N2压力增大而减小.N的结合对电解质的电化学性能有明显改善,作为薄膜锂电池电解质有良好的应用前景.     

川续断中的一个三萜皂苷结构的2D NMR解析

从川续断(Dipsacus asperoides C.Y.Cheng et T. M. Ai)的根中分离得到了2个三萜皂苷. 该文结合其理化性质,并通过波谱分析(ESI-MS, ¹H NMR, ¹³C NMR,¹H-¹H COSY,HMQC,HMBC)鉴定了化合物1的结构为3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖齐墩果酸28-O-β-D-吡喃葡萄糖-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖酯苷,且报道了¹H NMR谱的全归属.     

新型锂离子电池聚合物电解质的制备

应用倒相法,以PVDF-HFP(偏氟乙烯-六氟丙烯)的混合物为基体制备锂离子电池电解质基质,制得的多孔PVDF基质薄膜具有优良的化学性能及机械性能,其拉伸强度为10²kg/cm²,吸附锂离子电池电解液(1mol/LLiPF₆的EC/DEC溶液)的能力达到自身重量的350%以上,吸液后其室温电导率在10-3S/cm以上,用它组装成原理电池以后呈现了良好的电化学性能.