庞志鹏
,
孙晓刚
,
程晓圆
,
吴小勇
,
付琦
,
聂艳艳
,
岳立福
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.07.024
以纸纤维作为载体,碳纳米管(CNTs)为导电剂,采用普通造纸的工艺制成碳纳米管导电纸.通过对碳纳米管的石墨化处理改性导电纸性能,采用 X射线衍射、热重分析、扫描电子显微镜、四探针电阻仪、矢量网络分析仪等对其表征.研究表明,当纸纤维和碳纳米管加载比为1∶1时,碳纳米管经石墨化改性后,导电纸电导率和导热系数大幅增大,在175~2700 MHz 频段,电磁屏蔽效能提高到－28~－35 dB,对比未石墨化碳纳米管导电纸屏蔽效能平均提高10 dB.
关键词:
碳纳米管
,
电磁屏蔽
,
石墨化
,
导电纸
岳立福
,
孙晓刚
,
庞志鹏
,
程晓圆
,
刘珍红
,
吴小勇
,
聂艳艳
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.03.037
以碳纳米管为增强相,WC-10Co硬质合金为基体,采用湿法球磨工艺将多壁碳纳米管(Multi walled carbon nanotubes,MWCNTs)和WC-10Co硬质合金粉料充分混合,通过真空烧结制成CNTs增强的WC-10Co硬质合金试样.采用SEM观测MWCNT在硬质合金基体中的分布和烧结后硬质合金微观结构.SEM显示碳纳米管嵌插在WC晶粒之间,抑制WC晶粒生长,使WC晶粒得到细化.试样横向断裂强度达到1 780 MPa,对比未增强试样提高了7.8％.
关键词:
多壁碳纳米管
,
硬质合金
,
细化晶粒
,
横向断裂强度
,
矫顽磁力
吴小勇
,
孙晓刚
,
聂艳艳
,
庞志鹏
,
刘珍红
人工晶体学报
研究了一种由碳纳米管和纸纤维制备的新型导电纸.以纸纤维为基本骨架,碳纳米管为导电填充剂,通过真空抽滤法制备导电纸,对比了石墨化碳纳米管和未石墨化碳纳米管分别作为导电填料导电纸的性能.通过扫描电子显微镜、透射电镜、四探针电阻仪、XRD衍射、Raman光谱等进行性能表征.导电纸裁切为负极极片并组装成半电池,通过CT-3008W-5 V5 mA-S4电池放电柜检测电池电化学性能.研究表明:碳纳米管经高温石墨化处理后作为负极,在0.1C条件下电池稳定放电比容量为266 mAh/g,相比于改性前的142 mAh/g,提高了87.3％.
关键词:
碳纳米管
,
纸纤维
,
导电纸
,
放电比容量
,
锂离子电池
刘珍红
,
孙晓刚
,
吴小勇
,
庞志鹏
,
聂艳艳
,
岳立福
人工晶体学报
采用碳纳米管(Carbon nanotubes,CNT)导电纸替代传统的金属铜箔作锂离子电池的负极集流体,石墨作为活性材料.在0.2C倍率条件下电池首次放电比容量高达815.7 mAh·g-1,可逆放电比容量为474.0 mAh·g-1,是铜箔作为负极集流体锂电池(236 mAh·g-1)的2倍,10次循环后电池容量保持率97.2％.CNT导电纸有良好的强度、韧性、吸液性能.相比铜箔集流体,其结构可有效保证负极材料与碳纳米管导电纸集流体间的紧密接触,减少界面电阻,增加电子传导通道.碳纳米管导电纸有望替代传统铜箔成为新一代锂离子电池用集流体.
关键词:
锂离子电池
,
碳纳米管
,
纸纤维
,
集流体
吴小勇
,
孙晓刚
,
庞志鹏
,
岳立福
,
刘珍红
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.12.005
以碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes)为导电剂,协同以碳纳米管和纸纤维复合成的 CNTs 导电纸为集流体,对石墨负极进行电化学改性。石墨化处理碳纳米管作为负极的添加相,采用 XRD、SEM 和 TGA 对其分析。结果表明,对比单纯的石墨/铜箔负极,掺杂0.8%(质量分数)石墨化碳纳米管的石墨/铜箔负极,电池比容量由304 mAh/g 变为308 mAh/g,相差不大,但循环效率由86%升至92%；使用 CNTs 导电纸做集流体时,掺杂0.8%(质量分数)石墨化碳纳米管的石墨/CNTs 导电纸负极,比容量由308 mAh/g 升至401 mAh/g,提高30%,循环效率由92%升至95%,提高3%。说明碳纳米管协同 CNTs 导电纸对石墨负极具有积极的改性意义。
关键词:
碳纳米管
,
碳纳米管导电纸
,
石墨化
,
石墨
孙晓刚
,
岳立福
,
彭清林
,
吴小勇
,
庞志鹏
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.02.002
以多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)为主要添加相,协同超导乙炔炭黑(SP),对锰酸锂进行电化学改性.对MWCNTs进行预处理,采用扫描电子显微镜观察MWCNTs的微观形貌.掺杂不同质量比的导电剂,制成电池并以恒流充放电方法测试其电化学性能.结果表明,碳包覆后电池的初始充放电比容量都有所下降,掺入1％(质量分数,下同)MWCNTs后的LiMn2O4的首次充放电效率为96.51％,不可逆容量最小,初始放电比容量为116.42 mAh/g,经20次循环后容量保持率仍达962％,使用复合碳源掺杂时,当m(MWCNTs)∶m(SP)=1:2时,首次充放电效率达96.67％,不可逆容量最小,初始放电比容量为119.37 mAh/g,且掺杂2％MWCNTs的效果要略好于掺入2％ SP.
关键词:
多壁碳纳米管
,
锰酸锂
,
掺杂
,
比容量
吴小勇
,
孙晓刚
,
庞志鹏
,
付琦
,
程晓圆
人工晶体学报
以碳纳米管和纸纤维混合制成均匀液体经抽滤制备成复合导电纸.采用不同工艺将石墨化碳纳米管和纸纤维复合,通过四探针电阻仪表征表面电阻和XRD、TEM、SEM等表征内部结构.将制备的导电纸作为集流体,采用CT-3008W-5 V5 mA-S4检测仪测试锌锰纸电池电化学性能.结果表明,当碳纳米管与纸浆质量比为2∶1时,表面电阻为20Ω/□,碳纳米管与纸纤维复合效果最佳.使用碳纳米管导电纸作集流体时,和石墨集流体相比,放电时间增加36.7％ ～ 122.4％,电池质量能量密度提高64.1％ ～ 141％.碳纳米管导电纸作集流体能大幅提高电池的能量密度.
关键词:
碳纳米管
,
复合导电纸
,
二氧化锰
,
石墨
庞志鹏
,
孙晓刚
,
程晓圆
,
吴小勇
,
付琦
人工晶体学报
研究了以碳纳米管(CNTs)和碳纤维(CF)作为复合导电剂的导电纸.通过高速剪切的方法将分散好的导电剂和纸浆纤维素在水溶液中复合,经真空抽滤法沉积得到导电纸.纤维状的导电剂与纸浆纤维搭建成三维导电网络,表现出了良好的柔韧性、导电性和电磁屏蔽性能.采用扫描电子显微镜、四探针电阻仪、矢量网络分析仪对其进行表征.研究表明,当碳纤维和碳纳米管以1∶1比例添加作为复合导电剂时,碳纤维-碳纳米管复合纸的导电性能和电磁屏蔽性能较碳纤维或碳纳米管单一导电剂提高明显.复合导电纸的电导率达到280.1 S/m,在175 ～1600MHz频段电磁屏蔽效能达到37 ～ 44 dB,较碳纤维纸提高2 dB,较碳纳米管纸提高10 dB.
关键词:
碳纳米管
,
碳纤维
,
电磁屏蔽
,
复合材料
,
导电纸
庞志鹏
,
孙晓刚
,
程晓圆
,
吴小勇
,
付琦
材料研究学报
以石墨化处理的碳纳米管为导电填料、纤维素纤维为基体,用真空抽滤法制备碳纳米管-纤维素纤维复合材料,用扫描电子显微镜、四探针电阻仪、矢量网络分析仪等手段对其进行了表征,研究了碳纳米管含量对碳纳米管-纤维素复合材料电磁屏蔽性能的影响.结果表明,样品的形状和电阻可控,具有良好的柔韧性、导电性能和电磁屏蔽性能.碳纳米管吸附于纤维上,构成了良好的导电网络.在碳纳米管加载量由10％提高到71％的过程中,碳纳米管复合纸的电导率和屏蔽性能明显提高,电导率由9.92S/m提高为216.3 S/m,在175 MHz-1600 MHz频段屏蔽效能由15dB提高为45dB.
关键词:
复合材料
,
碳纳米管
,
电磁屏蔽
,
柔性
,
纤维素纤维
,
导电纸
