李宝华
,
李开喜
,
孟庆函
,
吕春祥
,
吴东
,
凌立成
,
徐春明
,
王仁安
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2000.04.014
以热塑性酚醛树脂为前驱体,在600 ℃～1 600 ℃下裂解制备了锂离子电池负极用树脂炭.采用元素分析法考察了酚醛树脂的元素组成,并通过X射线衍射、恒电流法研究了树脂炭微晶的变化以及充放电性能.研究发现:随着裂解温度的提高,酚醛树脂炭的微晶结构逐渐规整;首次充放电容量下降,这与其热处理温度和氢含量有关.
关键词:
酚醛树脂
,
锂离子电池
,
炭负极
,
裂解炭
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
吴慧
,
吕伟
,
邵姣婧
,
张辰
,
吴明铂
,
李宝华
,
杨全红
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(13)60085-2
通过调节氧化石墨烯水溶胶的pH值,可以得到尺寸和表面化学性质可控的氧化石墨烯片层.由于氧化石墨烯片层上的羧基在酸性条件下质子化,而在碱性条件下部分被脱除,因此可以通过调控氧化石墨烯水溶胶的pH值对具有不同片层大小和官能团的氧化石墨烯进行筛选.研究发现,羧基的存在可提高氧化石墨烯的电化学活性,而且较大的片层也同样有利于电化学活性的提高.另外,氧化石墨烯对H2O2的检测具有较高的活性,因而在生物传感器上具有广阔的应用前景.
关键词:
氧化石墨烯
,
pH值
,
表面化学
,
电化学活性
李宝华
,
李开喜
,
吕春祥
,
吴东
,
凌立成
,
徐春明
,
王仁安
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2000.02.006
用不同的方法在石墨的表面包覆上一层酚醛树脂,然后在N2保护下1 000 ℃炭化1 h制得复合炭材料,并用扫描电子显微镜(SEM)对其表面物理形态进行观察分析,研究了复合炭材料的恒电流充放电性能.包覆在石墨表面的具有无定形结构的酚醛树脂炭能够有效阻止石墨在充放电过程中发生层状剥落,从而提高复合炭材料的循环稳定性,其中通过沉淀法制得的复合炭材料(CPG-30)在十次循环后可逆容量为326 mAh·g-1,比石墨高45 mAh·g-1,并保持了首次可逆容量的96.2 %.
关键词:
酚醛树脂炭/石墨复合炭材料
,
锂离子电池
,
炭阳极材料
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
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
袁博
,
郑晓雨
,
张辰
,
吕伟
,
李宝华
,
杨全红
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60147-5
通过一步水热法制备出具有三维网络结构的氢氧化镍ˉ石墨烯复合材料(Ni(OH)2ˉGS)。这一独特的结构可以提供良好的离子传输通道,同时可以有效地提高氢氧化镍与电解液的接触面积和材料的导电性。结果表明,Ni(OH)2的质量分数为84%时,复合材料具有最佳的电化学性能,在5 mV·s-1的扫速下比电容为1461 F·g-1,在100 mV·s-1的扫速下比电容为682 F·g-1(容量保持率为47%),并且具有良好的循环稳定性。
关键词:
超级电容器
,
氢氧化镍
,
石墨烯
,
三维网络结构
李宝华
,
李开喜
,
吕永根
,
凌立成
,
康飞宇
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.04.016
为了获得更高嵌锂性能的锂离子电池负极用炭材料,以质量分数为3.7%吡啶不溶物的煤焦油为原料,在450℃下自生压热缩聚制备中间相炭微球(MCMB),采用恒电流充放电技术研究所得MCMB的充放电性能.研究发现:随着MCMB平均球径的增加,首次充放电可逆容量从246 mA·h/g增至540 mA·h/g,首次充放电效率先增加后减小;本实验条件下平均球径为8.9 μm的MCMB的充放电性能最好.
关键词:
煤焦油
,
MCMB
,
锂离子电池
,
炭负极材料
,
首次充放电性能
曾毓群
,
李宝华
,
周鹏伟
,
康飞宇
,
陈立泉
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.04.003
应用流延涂布方法制备活性炭电极膜片,采用电极膜片层叠技术制造超级电容器.由于使用价廉的粉状活性炭做电极原料,大大提高了电容器的制造效率,为大批量生产和商业化创造了条件.电化学应用测试发现KOH体系超级电容器拥有良好的电化学性能.其能量密度可达1.16 Wh/Kg,5万次充放电循环后能量损耗率小于20 %,且功率特性好,内阻和漏电流小,能够在-20 ℃～80 ℃下正常工作,保存500 d后性能基本上没有衰减.
关键词:
活性炭
,
超级电容器
,
比电容
,
充放电特性
