龙东辉
,
张洁
,
杨俊和
,
胡子君
,
李同起
,
成果
,
张睿
,
凌立成
新型炭材料
以苯酚、间甲酚和糠醛为原料,在正丙醇溶剂中以盐酸为催化剂经溶胶-凝胶过程合成了醇凝胶,直接超临界正丙醇干燥得到有机气凝胶,在氮气保护下裂解制备出富含中孔的炭气凝胶.用IR、N2吸附、SEM、TEM等表征气凝胶的结构特征,考察了问甲酚苯酚摩尔比对凝胶结构的影响.结果发现:提高间甲酚的含量能够增强聚合物的交联密度,减小聚合物与溶剂的相溶性,缩短相分离时间,有利于得到较小的纳米颗粒和孔径的炭气凝胶.所制得的炭气凝胶平均中孔孔径随间甲酚含量的增加从47 nm逐渐减小至13 nm,BET比表面积和中孔孔容在m-C/P=0.33时达到最大值.
关键词:
炭气凝胶
,
溶胶-凝胶法
,
超临界干燥
,
密度
,
孔隙
叶冉
,
成果
,
詹亮
,
张秀云
,
刘春法
,
梁晓怿
,
乔文明
,
凌立成
材料科学与工程学报
以石墨化针状焦为原料,采用机械球磨和化学气相沉积法(CVD)制得碳/Si/针状焦复合负极材料.结合XRD、SEM分析手段和电化学特征,研究发现:当石墨化针状焦复合20%的纳米Si后,其首次放电容量高达1110mAh/g,但25次循环后放电容量衰减为200mAh/g;采用CVD方法,在Si/针状焦复合材料的表面沉积厚度为6～8nm的碳后,其首次库伦效率为81%,25次循环后放电容量仍能稳定在860mAh/g,且循环效率接近99%.
关键词:
锂离子电池
,
针状焦
,
纳米Si
,
化学气相沉积
张传祥
,
张睿
,
邢宝林
,
成果
,
谢应波
,
乔文明
,
詹亮
,
梁晓怿
,
凌立成
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(09)60020-2
以太西无烟煤为前驱体,NaOH为活化剂制备电化学电容器电极材料.采用N2吸附法及电化学测试对活性炭的孔结构和电化学性能进行了表征.在1mol/L (C2H5)4NBF4/碳酸丙烯酯有机电解液体系中,研究了孔结构对活性炭电极材料的电化学性能的影响.结果表明:以NaOH为活化剂可制备出比表面积943mol/L～2479mol/L、比电容57F/g～167F/g的活性炭电极材料.活性炭电极材料的比电容不仅取决比表面积,而且与活性炭的孔径分布有关.孔径为2nm～3nm的中孔的存在可以有效降低电解液的扩散阻力,提高电极材料比表面积的利用率,从而使电容器的电化学性能得到增强.
关键词:
活性炭
,
电化学电容器
,
电化学性能
,
孔结构
张睿
,
李雯
,
胡子君
,
龙东辉
,
谢应波
,
成果
,
凌立成
,
杨俊和
新型炭材料
在110℃～170℃范围内对糠醛-酚醛基有机气凝胶进行氧化处理1h～7h,考察了氧化对有机气凝胶热裂解产生的炭气凝胶孔结构的影响.结果表明:氧化可避免有机气凝胶纳米骨架在裂解过程中的塑性阶段发生,有机气凝胶的适度氧化有利于纳米结构的稳定化;由于空气在大、中、微孑L中扩散的差别,氧化前处理对炭气凝胶的大、中、微孔有不同的影响,尤其对接近中孔的大孔影响最大.在所考察的氧化温度和时间内,130℃/7h时或150℃/3h时的适度氧化条件下,可显著提高中孔孔容、中孔比表面和BET比表面.
关键词:
有机气凝胶
,
炭气凝胶
,
氧化处理
,
孔结构
谢应波
,
张维燕
,
张睿
,
成果
,
张传祥
,
乔文明
,
凌立成
材料科学与工艺
采用沥青焦为原料,以NaOH化学活化法制备出不同碱炭比(R)系列活性炭.用氮气吸附和脱附等温线计算出BET比表面积、DFT孔径分布及孔容,并且通过直流循环充放电、循环伏安等表征方法研究了其电化学性能.实验结果表明,R值对活性炭的BET比表面积、DFT孔径分布及孔容有良好的调控作用:当R=5时,其最大BET比表面积为1089m~2/g,孔容达0.53 cm~3/g,当R=3时,其孔径分布在1.0-2.0nm百分比达36.2%;其直流循环充放电曲线较好,循环伏安曲线也近似矩形,表明具有良好双电子层电容器电极材料特性,在3moL/L的KOH电解液体系中,最大质量比电容、体积比电容、单位面积比电容分别达202F/g、143F/cm~3、32.9μF/cm~2;在1 moL/L(C_2H_5)_4NBF_4/Pmpylene Carbonate(PC)电解液体系中,最大质量比电容、体积比电容、单位面积比电容分别达149F/g、107.3 F/cm~3、20μF/cm~2.对KOH和(C_2H_5)_4NBF_4/PC电解质吸附的最佳孔径分别为1.3nm,1.5nm左右.
关键词:
活性炭
,
化学活化
,
比表面积
,
超级电容器
成果
,
龙东辉
,
刘小军
,
凌立成
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(08)60050-5
以钛酸正丁酯为钛源、蔗糖为炭源,采用溶胶-凝胶法制得有机-无机复合干凝胶,后经高温炭热反应、氯气化学刻蚀分别得到中孔碳化钛及碳化物基炭材料(CDCS).通过XRD、Raman、SEM、TEM和氮气吸附等表征,考察了钛酸正丁酯/蔗糖摩尔比例(R)对所制碳化钛和CDCS的孔结构和物理特性的影响.结果表明:在碳热过程所形成的中孔和大孔孔隙能够在氯气刻蚀过程中保持并传递给最终的炭材料.所制CDCS具有三种不同层次的孔隙结构,分别为氯气刻蚀碳化钛品体所产生的微孔、源自蔗糖残留炭中所含的3nm～4nm中孔以及炭颗粒间相互叠加和连接所形成的大孔.通过改变R比值,所制CDCS的BET比表面积和孔容分别在1479m2/g～1640m2/g和1.06cm3/g～2.03cm3/g之间可调.
关键词:
分等级孔结构
,
中孔碳化钛
,
氯气刻蚀
,
孔隙结构
