常建国
,
王志诚
,
桂许春
,
王文祥
,
韦进全
,
吕瑞涛
,
王昆林
,
康飞宇
,
黄正宏
,
吴德海
材料科学与工程学报
采用催化裂解法,以二氯苯为碳源,二茂铁为催化剂,制取了薄壁碳纳米管.引入多壁碳纳米管的薄壁指数?来表征多壁碳纳米管的薄壁程度.研究了氢气流量、反应温度和催化剂浓度对薄壁碳纳米管制取的影响.确定了制取薄壁碳纳米管的优化参数:反应温度为850℃,催化剂浓度为0.06g/ml,氩气流量为500ml/min,氢气流量为200ml/min,反应溶液进给量为0.012ml/min.制备出薄壁指数达5.6的大中空薄壁碳纳米管.
关键词:
碳纳米管
,
薄壁碳纳米管
,
薄壁指数
张振兴
,
杜鸿达
,
李佳
,
干林
,
郑心纬
,
李宝华
,
康飞宇
新型炭材料
均苯四甲酸二酐和二氨基二苯醚溶解在N,N-二甲基乙酰胺中,室温下聚合为聚酰胺酸。以聚酰胺酸溶液作为前驱体,在20 kV电压下静电纺丝,然后进行350℃热亚胺化处理可得到定向排列的聚酰亚胺纳米纤维,再于900℃炭化、3000℃石墨化,得到均匀连续、定向排列的聚酰亚胺基炭纳米纤维,纤维直径约100 nm。结果表明,聚酰胺酸质量分数为20%的溶液电纺性能最佳,3000℃石墨化处理后的炭纳米纤维具有典型的石墨结构。
关键词:
炭纳米纤维
,
静电纺丝
,
定向排列
康飞宇
,
郑永平
,
兆恒
,
王海宁
,
王鲁宁
,
沈万慈
,
稻垣道夫
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2003.03.001
膨胀石墨(简称EG)是通过将残留石墨层间化合物(简称GIC)快速加热到约1 000 ℃而分解、膨胀制得的.这种材料具有较大比表面积和较强表面活性,因此,EG可以吸附重油和粘稠性有机液体.本文综述了清华大学研究组近年来所进行的膨胀石墨吸附重油和生物体液的研究成果.
关键词:
膨胀石墨
,
吸附
,
重油
,
生物体液
李用
,
吕小慧
,
苏方远
,
贺艳兵
,
李宝华
,
杨全红
,
康飞宇
新型炭材料
采用CTAB为表面活性剂将氧化石墨烯和炭黑均匀分散,经水热过程将二者组装到一起,进而高温热处理得到石墨烯/炭黑杂化材料。该材料是一种具有独特结构和良好性能的石墨烯/炭黑杂化材料作为锂离子电池二元导电剂。炭黑颗粒均匀分布在石墨烯表面,可防止石墨烯片层团聚并进一步提高电子导电效率。由于炭黑可增加对电解液的吸附,促进电极内部锂离子的传输过程,最终提高锂离子电池的倍率性能。结果表明,使用质量分数5%900℃热处理之后的二元导电剂的LiFePO4,在10 C时比容量为73 mAh/g,优于使用10%炭黑导电剂时的LiFePO4(10 C比容量为62 mAh/g)。按照整个电极质量计算,前者的比容量性能比后者提高了近25%,同时在循环性能方面,前者的稳定性也优于后者。
关键词:
石墨烯/炭黑杂化材料
,
二元导电剂
,
锂离子电池
,
倍率性能
吴军雄
,
秦显营
,
梁葛萌
,
韵勤柏
,
贺艳兵
,
康飞宇
,
李宝华
新型炭材料
基于静电喷雾沉积技术制备了硅-纳米炭纤维-石墨烯杂化膜(Si/CNF/G),其中纳米硅颗粒包覆在多孔炭基体中,由纳米硅和多孔炭组成的二次结构被镶嵌在由纳米炭纤维和石墨烯组成的三维交联炭网络中,最终构成无粘结剂的硅/碳复合整体电极.Si/CNF/G三维杂化膜用作锂离子电池电极时,表现高的可逆比容量、长的循环寿命和良好的倍率性能.0.2 A·g-1恒定电流密度下,首次可逆比容量为957 mAh·g-1,经100圈循环容量保持率为74.4％;2 A·g-1恒定电流密度下,可逆比容量为539 mAh·g-1.多孔炭基体可有效缓冲硅的体积变化,促进形成稳定的固态电解质界面;纳米炭纤维和石墨烯构建的三维炭网络既稳定了电极的整体结构,又可为电子和离子提供快速传输通道.
关键词:
锂离子电池
,
硅/碳负极
,
电化学性能
,
静电喷雾沉积
任慧
,
康飞宇
,
焦清介
,
沈万慈
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(08)60032-3
研究了熔融盐状态下金属氯化物-石墨层间化合物的合成判据.根据插层反应热动力学及化学键理论,选取元素的电负性和离子势作为键参数,并设计键参数函数λ为客体材料的遴选判据.基于键参数函数图对金属氯化物发生插层反应的难易程度和产物稳定性进行理论预估.研究结果表明:键参数函数图中λ≤1.2区域内的金属氯化物在700℃以下即可发生插层反应,且所得产物较为稳定;在1.2≤λ≤1.8区域内相应的客体材料在低温下很难单独插入石墨层间,常与低熔点氯化物形成共熔体后一起插入石墨层间;在λ≥1.8区域内大多为碱金属氯化物和碱土金属氯化物,理论分析认为这类物质的插层反应不适宜采用熔盐法.
关键词:
石墨层间化合物
,
合成
,
键参数
,
熔盐法
康飞宇
,
贺艳兵
,
李宝华
,
杜鸿达
新型炭材料
通过评述炭材料在能量储存和转化领域的研究和发展现状,如:炭材料是燃料电池重要的催化剂载体、双极板和气体扩散层材料,也是太阳能电池构建碳-硅PN结、全碳PN结以及透明导电膜的核心材料,锂离子电池和超级电容器的关键电极材料.另外,炭材料在气体存储、蓄能蓄热、核能、风能等领域也具有重要的应用.认为:炭材料形态结构多样性及其所具有的诸多优异物理和化学特性,是其在能量储存和转化领域中广泛应用的根本.提出:炭材料必须向纳米化、有序化、复合化方向发展,实现功能炭材料的可控制备、纳米结构调控、复合材料的优化设计与制备对能量转化和存储器件升级,炭材料必将获得更加广阔的发展和应用空间.
关键词:
炭材料
,
能量储存
,
能量转化
蔡道炎
,
顾家琳
,
黄正宏
,
康飞宇
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.05.015
采用化学镀法制备了表面镀镍钴的多壁碳纳米管,得到一维纳米复合材料.采用透射电镜、X射线衍射及振动样品磁强计等对镀镍钴碳纳米管的形貌、微结构与磁性能进行了表征,还采用网络矢量分析仪对该复合材料在2～18GHz频段内的电磁参数进行了研究并作了对微波反射率的数值拟合.结果表明:可以通过在碳纳米管表面镀上磁性金属层来调节材料的综合吸波性能,在镍钴比例为6:4的时候,其吸收峰最强,达到-18dB.
关键词:
碳纳米管
,
化学镀
,
镍钴合金
,
微波吸收
