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一体化沥青基炭硅负极材料的合成及电化学性能研究
胡澜;岑厚桦;甘冰清;黄启忠;苏哲安;当前传统涂布工艺制备的炭硅电极尤其依赖粘结剂和导电剂。这种依赖性导致存在界面接触不理想、电子传导路径不稳定以及活性物质质量负载率的提升受限等问题。针对上述问题,本实验以煤沥青作为炭前驱体原料,通过绿色的低共熔溶剂萃取出富含杂原子、分子量适中且结构可调的活性组分,从而获得了具有优异可加工性和可控炭化行为的理想炭前驱体溶液。进而,通过低温热解法制备了无需粘结剂和导电剂的一体化沥青基炭硅负极材料:SC@PC。SC@PC在 0.2 A·g-1电流密度下的首次放电容量高达 3423.16 mhA·g-1;在 2 A·g-1大电流密度下循环300次后仍然能保持 1855.90 mAh·g-1的可逆容量;在倍率性能方面,即使在高达 3 A·g-1 的电流密度下,仍能保持1592.10 mhA·g-1的超高可逆比容量。
新型石蜡/膨胀石墨复合相变球体的制备及其在堆积床储热系统的应用研究
麻峰;梁燕娟;刘占军;郭全贵;闫曦;分别选取相变温度为40 ℃、50 ℃和60 ℃ 3种石蜡作为相变材料,膨胀石墨作为导热增强材料,采用真空浸渍法制备了3种新型石蜡/膨胀石墨复合相变球体,并在球体表面包覆一层环氧树脂来阻止石蜡在固-液相变过程中的泄漏。在此基础上,将3种相变温度不同的新型相变球体分别填充在堆积床储热系统中,对比分析了其在堆积床储热系统中的温度变化规律和热力学性能。研究结果表明:制得的石蜡/膨胀石墨复合相变球体具有高的热导率、优异的形状稳定性、化学稳定性、热稳定性以及循环稳定性。相变温度对堆积床储热系统的温度变化规律具有显著影响。相变温度为60 ℃时,系统各位置相变球体温度先上升最快,后上升最慢,相变材料熔化所需时间最久。相变温度为50 ℃时,系统储热效率和?储存效率最高,分别为43.67%和58.28%。
烧结对碳系加热膜导电性能影响研究
李文浩;袁英才;李恒;张晋豪;孟龙;秦羽瑞;龙吉;赵琦;烧结工艺对碳系加热膜的导电性能有较显著影响。本研究通过探究烧结温度、时间对成膜厚度的影响,结合SEM图对发热膜进行表征,并对所制备的加热膜进行电性能测试。研究表明,在170 ℃温度下烧结10 min,碳系加热膜的单层、双层及三层导电性均最优。加热膜在此烧结参数下碳系材料分布均匀且孔隙率较低,形成的导电通路更多更均匀。在其条件下三层方阻较未烧结降低64%,标准差骤降超过98%。
基于异质界面调控的Fe_3O4/炭黑复合材料的制备及宽频电磁波吸收性能研究
孙启睿;王永鹏;叶欣;张立群;为开发高效电磁波吸收材料,本研究通过一步水热法制备了Fe_3O4/导电炭黑复合材料,并通过SEM、XRD、Roman、FTIR手段,系统研究了导电炭黑比例对材料结构及吸波性能的影响规律。结果表明,复合材料中Fe_3O4呈均匀分布的微球结构,导电炭黑构成三维导电网络,二者形成丰富的异质界面。随着炭黑含量增加,材料的介电常数显著提升,界面极化与偶极子极化协同作用增强。当Fe_3O4与导电炭黑质量比为30 5时,复合材料在3.5 mm厚度下反射损耗达-41.46 dB,厚度仅为2.0 mm时,有效吸收带宽可高达4.23 GHz。其优异性能源于优化的阻抗匹配、多重极化弛豫及介电/磁损耗的协同机制。