等离子体法合成超细碳氮化钛固溶体微粉

本研究以tiCl4、CH4和N3或NH3为原料, 在直流电弧氢等离子体反应器中合成了三元超细碳氮化钛(TiCxN1-x)固溶体微粉。考察了不同氮源及其加入量对产物组成的影响。所得不同固溶度的微粉各自都具有均一的化学组成和相组成, 平均粒径<100um, 比表面>10m^2/g, 主相含量>97±10^-^2┘     

LiNi0.8Co0.2O2 / MWNTs复合物超级电容器电极材料的研究

Multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) were used as the conductive additive in the electrode materials. The electrochemical properties of supercapacitors based on LiNi_0.8Co_0.2O₂ / MWNTs composite and LiNi_0.8Co_0.2O₂/acetylene black composite and MWNTs in 1.0 mol·L^-1 LiClO₄ / EC+DEC [V(EC)∶V(DEC)=1∶1] electrolyte were investigated by means of constant charge/discharge current tests, respectively. The experimental results show that the LiNi_0.8Co_0.2O₂ / MWNTs composite has better performance than that of others, and the maximum specific capacitance of the supercapacitor can reach 271.6 F·g^-1, while the energy density is up to 339.5 Wh·kg^-1. Furthermore, it is remarkable that the performance of MWNTs is better than that of acetylene black as the conductive additive.     

多壁碳纳米管结构与其电化学容量之间关系的研究

采用化学气相沉积法,通过改变催化剂的成分、碳源、反应和后处理条件来制 备不同管径、管长、石墨化程度的多壁碳纳米管。经电化学容量性能测试、透射电 子显微镜观察和N_2吸附等结构表征,发现管径分布为30.0～40.0 nm、管长越短、 石墨化程度越低、比表面积越大、孔容越大的多壁碳纳米管具有更好的电化学容量 。     

一种估算多壁碳纳米管电化学容量的方法

Five kinds of multi-walled carbon nanotubes were prepared by CVD(Chemical Vapour Deposition) and purified under the same conditions, then were used as electrodes for super capacitors in order to compare their performance. The differences measured in terms of specific capacitance by galvanostatic cycling were presented, porosity measurements using nitrogen at 77 K made on carbon nanotubes allowd a better understanding of the electrochemical behavior of these carbon nanotubes. The experiment results show that pore diameter in the range of more than 3nm is required to maximize the capacitance in the electrolyte of 1.0 mol·L^-1 LiClO₄/EC+DEC(V_EC∶V_DEC=1∶1), and the BET surface area contributed by this extent is almost linear with the specific capacitance, in which an average value is about 0.11 F·m^-2, and the specific capacitance estimated from above is very close to the value by experiment.     

硅材料在锂离子电池负极中的应用研究进展

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.论文综述了近年来锂离子电池硅负极材料的研究进展.分别对硅和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.     

碳纳米管复合导电剂的应用研究

锂离子电池及其相关技术的发展对容量、充放电倍率特性、循环寿命和加工适用性等提出了更高的要求。目前最常用的负极和正极材料与电解液相容性差，充放电过程中结构变化大易剥落导致电池循环稳定性差。鉴于碳纳米管大的长径比、良好的导电性能、优异的力学性能和化学惰性，很适于用作导电剂提升电池性能。本文主要研究了碳纳米管复合材料用作导电剂，并制作成品锂离子电池检测其性能。主要取得了两项实用成果：（1）获得碳纳米管复合导电剂的制备方法，而且采用简单的机械搅拌就可以将复合导电剂进行有效均匀分散，易于进行规模化应用；（2）用碳纳米管复合材料作导电剂，与目前常用的导电剂导电碳黑相比，锂离子电池循环寿命提高一倍以上。     

程序升温氧化法测定碳纳米管的纯度

利用不同形态碳有不同氧化温度的特性，采用程序升温氧化法，以铂电阻丝热导池为检测器，以纯氧为载气和反应气，通过对碳纳米管(CNTs)与其中夹杂的其它形态碳氧化后生成的二氧化碳气体谱图的测量，达到对CNTs纯度进行定量分析的目的。在氧化升温速度为10℃／min，氧气流量30mL／min～35mL/min的实验条件下，测定用催化裂解法制备的多壁碳纳米管(MWNTs)和单壁碳纳米管(SWNTs)的纯度(纯化后纯度)分别为98．81％和79．47％。     

碳纳米管复合导电剂的应用研究

锂离子电池及其相关技术的发展对容量、充放电倍率特性、循环寿命和加工适用性等提出了更高的要求.目前最常用的负极和正极材料与电解液相容性差,充放电过程中结构变化大易剥落导致电池循环稳定性差.鉴于碳纳米管大的长径比、良好的导电性能、优异的力学性能和化学惰性,很适于用作导电剂提升电池性能.本文主要研究了碳纳米管复合材料用作导电剂,并制作成品锂离子电池检测其性能.主要取得了两项实用成果:(1)获得碳纳米管复合导电剂的制备方法,而且采用简单的机械搅拌就可以将复合导电剂进行有效均匀分散,易于进行规模化应用;(2)用碳纳米管复合材料作导电剂,与目前常用的导电剂导电碳黑相比,锂离子电池循环寿命提高一倍以上.     

硅材料在锂离子电池负极中的应用研究进展

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。论文综述了近年来锂离子电池硅负极材料的研究进展。分别对硅和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。     

Cu-Ni/La2O3热解C2H2制备碳纳米管的研究

Nano-sized and well-dispersed Cu-Ni/La₂O₃ can be obtained by reduction of LaCu_0.2Ni_0.8O₃ with the structure of perovskite. Using Cu-Ni/La₂O₃ as catalyst and C₂H₂ as carbon source, carbon nanotubes with a high yield and narrow diameter distribution can be obtained in the reaction temperature range of 650～700℃. Outer diameter of carbon nanotubes rangs from 9nm to 14nm. TG, Raman and XPS analysis indicate that carbon nanotubes prepared by Cu-Ni/La₂O₃ are relatively higher in graphitic degree.