超级电容器研究展望——范壮军教授专访 被引量：1

1

作者 《物理化学学报》编辑部 范壮军 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第2期7-8,共2页

超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的储能装置,它既具有电容器快速充放电的特性,同时又具有电池的储能特性。但与传统电容器相比,超级电容器具有更大的比电容、更高的能量密度、更长的使用寿命等特点,而与电池相比,超级电容... 超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的储能装置,它既具有电容器快速充放电的特性,同时又具有电池的储能特性。但与传统电容器相比,超级电容器具有更大的比电容、更高的能量密度、更长的使用寿命等特点,而与电池相比,超级电容器又具有更高的功率密度、长寿命及绿色环保等优点。国家把超级电容器关键材料及其器件设计列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006–2020年)》和《国家"十一五"科学技术发展规划》。 展开更多

关键词 电容器 电容储能 研究展望

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石墨烯纳米片/CoS_2复合材料的制备及其在超级电容器中的应用 被引量：13

2

作者 李吉 魏彤 +2 位作者 闫俊 龙从来 范壮军 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2849-2854,共6页

采用一步水热法制备石墨烯纳米片(GNS)/CoS2复合材料,利用XRD和SEM对所制备复合材料的微观结构进行表征,采用循环伏安法和交流阻抗法对复合材料的电化学性能进行研究。研究结果表明,在水热过程中,氧化石墨(GO)逐渐被还原成石墨烯纳米片(... 采用一步水热法制备石墨烯纳米片(GNS)/CoS2复合材料,利用XRD和SEM对所制备复合材料的微观结构进行表征,采用循环伏安法和交流阻抗法对复合材料的电化学性能进行研究。研究结果表明,在水热过程中,氧化石墨(GO)逐渐被还原成石墨烯纳米片(GNS),能够为CoS2晶核的形成提供更多的接触点,有利于CoS2颗粒均匀地生长在GNS表面。这种结构的复合材料既能够显著增加CoS2和电解液之间的有效接触面积,提高CoS2的电化学利用率,同时又能够改善材料的导电性,有利于提高材料的比电容。 展开更多

关键词 CoS2 石墨烯 超级电容器 复合材料 电化学性能

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碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料吸波性能的研究 被引量：12

3

作者 王志强 张振军 +3 位作者 范壮军 罗国华 魏飞 周健生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第14期26-28,共3页

考察了碳纳米管的介电常数、磁导率以及碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料的电磁吸波性能。研究结果表明,碳纳米管介电常数值远大于磁导率值,且电损耗远大于磁损耗,说明碳纳米管是一种电损耗型吸波介质。通过弓形法测定了碳纳米管/三元乙... 考察了碳纳米管的介电常数、磁导率以及碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料的电磁吸波性能。研究结果表明,碳纳米管介电常数值远大于磁导率值,且电损耗远大于磁损耗,说明碳纳米管是一种电损耗型吸波介质。通过弓形法测定了碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料在2～18GHz范围内的电磁波吸收性能,结果表明,复合材料在5～18GHz范围内具有较好的微波吸收性能。 展开更多

关键词 碳纳米管 三元乙丙橡胶 电磁波吸收

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纳米石墨片在有机溶剂中的分散工艺研究 被引量：9

4

作者 王珊珊 李恒 +3 位作者 魏彤 范壮军 郄忠伟 闫俊 《涂料工业》 CAS CSCD 2008年第4期36-38,41,共4页

采用超声分散法制备了稳定的纳米石墨片有机溶剂分散液。考察了多种分散剂、分散剂含量以及树脂含量和超声时间对纳米石墨片分散效果的影响,并用扫描电镜及光学显微镜研究纳米石墨片在有机溶剂中的分散状态。实验结果表明;加入不同分散... 采用超声分散法制备了稳定的纳米石墨片有机溶剂分散液。考察了多种分散剂、分散剂含量以及树脂含量和超声时间对纳米石墨片分散效果的影响,并用扫描电镜及光学显微镜研究纳米石墨片在有机溶剂中的分散状态。实验结果表明;加入不同分散剂得到的纳米石墨片分散液稳定性有很大差别,D isperbyk-163是比较理想的分散剂。纳米石墨片分散液的稳定性随着分散剂含量的增加先升高后降低,随着树脂含量的增加及超声时间的延长而升高。 展开更多

关键词 纳米石墨片 分散 超声波 树脂 膨胀石墨

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纳米石墨片/炭黑/氯醋树脂复合导电膜的制备及性能研究 被引量：8

5

作者 罗桂莲 李恒 +2 位作者 魏彤 范壮军 郑超 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期32-35,39,共5页

以氯醋树脂P(VC-Co-VAc)为基体,采用原位还原萃取分散技术制备了纳米石墨片复合导电膜,通过与炭黑填料的对比,考察了导电填料的几何形状以及两相导电填料之间的协同作用对复合膜导电性能的影响。结果表明:纳米石墨片在基体中分散良好,... 以氯醋树脂P(VC-Co-VAc)为基体,采用原位还原萃取分散技术制备了纳米石墨片复合导电膜,通过与炭黑填料的对比,考察了导电填料的几何形状以及两相导电填料之间的协同作用对复合膜导电性能的影响。结果表明:纳米石墨片在基体中分散良好,其复合膜的导电性能明显优于炭黑导电膜;当纳米石墨片和炭黑的体积比为4∶6时,二者的协同作用最佳,其导电性明显优于相同含量下的单相填料复合导电膜。 展开更多

关键词 炭黑 纳米石墨片 还原萃取 复合导电膜 协同作用

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基于选择性化学刻蚀的低缺陷炭导电网络原位构筑及其对活性炭比 表面积与导电性的协同增强

6

作者 张晶 张苏 +8 位作者 李齐齐 纪麟肯 李禹彤 任宇康 臧小蓓 曹宁 胡涵 梁鹏 范壮军 《物理化学学报》 北大核心 2025年第10期82-92,共11页

导电性是影响活性炭的电化学性能的重要因素,但活性炭发达的孔隙结构通常会破坏连续导电网络。本研究以沥青/聚丙烯腈(PAN)混合前驱体为原料,提出一种简单的选择性化学蚀刻策略制备兼具高比表面积与高导电性的活性炭。研究发现,PAN衍生... 导电性是影响活性炭的电化学性能的重要因素,但活性炭发达的孔隙结构通常会破坏连续导电网络。本研究以沥青/聚丙烯腈(PAN)混合前驱体为原料,提出一种简单的选择性化学蚀刻策略制备兼具高比表面积与高导电性的活性炭。研究发现,PAN衍生炭包含无定形与结晶炭;在活化过程中,高反应活性的无定形炭被优先刻蚀,促使低缺陷炭骨架原位重构为连续导电网络。优化样品的比表面积达2773 m^(2)·g^(-1),电导率提升了2.6倍(912 S·m^(-1)),性能优于大多数活性炭。此外,沥青和PAN分子之间通过预氧化产生的强交联效应使制备的活性炭的产率(58%)显著高于纯沥青基活性炭(34%)。组装的对称超级电容器在10 mg·cm^(-2)高负载量下仍表现出优异的面电容(1 A·g^(-1)时为2.8 F·cm^(-2))、良好的倍率性能(50 A·g^(-1)时电容保持率为41%)、高的能量密度(10.9 Wh·kg^(-1))及卓越的循环稳定性(50000次循环后容量无衰减),本工作显示了高导电活性炭在实际应用中的巨大潜力,为先进储能器件用导电活性炭的制备提供了新思路。 展开更多

关键词 活性炭 导电性 比表面积 超级电容器 化学刻蚀

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前驱体机械压实制备高密度活性炭及其致密电容储能性能

7

作者 李齐齐 张苏 +6 位作者 江娱婷 朱琳娜 郭楠楠 张晶 李禹彤 魏彤 范壮军 《物理化学学报》 北大核心 2025年第3期113-126,共14页

大比表面积活性炭的密度普遍较低、体积储能性能不佳,难以满足超级电容器的小型化发展需求。针对此,本工作提出在活化前对炭前驱体进行机械压实以提高活性炭密度的普适性方法,并研究了机械压实对由外而内活化(炭粉/KOH混合物)和均匀离... 大比表面积活性炭的密度普遍较低、体积储能性能不佳,难以满足超级电容器的小型化发展需求。针对此,本工作提出在活化前对炭前驱体进行机械压实以提高活性炭密度的普适性方法,并研究了机械压实对由外而内活化(炭粉/KOH混合物)和均匀离子活化(热解含钾盐类)所制备活性炭的比表面积、孔结构和电容储能性能的影响规律。结果表明,对前驱体进行机械压实能够提高活化反应效率、活性炭密度和体积电容储能性能。随着机械压力升高,由外而内活化所得活性炭的比表面积和孔隙率先升高后降低,原因在于机械压实能够消除颗粒间的空隙以增加前驱体与活化剂之间的接触,进而显著提高了活化效率。对于均匀离子活化,活性炭的比表面积和孔隙率呈现先降低后升高的趋势,这可能是由于致密前驱体抑制了热解过程中产生的活性气体分子(H_(2)O、CO_(2)等)快速散逸,使之继续参与活化反应,提高了活化刻蚀效率。本工作为大比表面积和高密度活性炭的设计制备提供了简单思路。 展开更多

关键词 活性炭 机械压实 活化 超级电容器 体积比容量

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碳纳米管和炭黑在橡胶体系增强的协同效应 被引量：34

8

作者 范壮军 王垚 +2 位作者 罗国华 李志飞 魏飞 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期149-153,共5页

分别以碳纳米管、炭黑以及碳纳米管和炭黑复合体作为橡胶补强剂,在开炼机上进行混炼加工制得橡胶复合材料。实验结果表明:与炭黑补强橡胶体系相比,碳纳米管能够提高橡胶复合材料弹性模量、定伸应力、耐磨和导电性能,但复合材料的拉伸强... 分别以碳纳米管、炭黑以及碳纳米管和炭黑复合体作为橡胶补强剂,在开炼机上进行混炼加工制得橡胶复合材料。实验结果表明:与炭黑补强橡胶体系相比,碳纳米管能够提高橡胶复合材料弹性模量、定伸应力、耐磨和导电性能,但复合材料的拉伸强度、撕裂强度、伸长率,黏度以及加工性能都较差;而以碳纳米管和炭黑混合物作为复合补强剂,通过二者的协同补强效应,形成真正意义的"葡萄串"结构,整体地提高了橡胶复合材料的性能。当碳纳米管和炭黑的质量比为1∶4时,制备的橡胶复合材料抗撕裂强度(78.4kN/m)、硬度(68)以及磨耗(0.122cm3/km)性能都优于相同含量炭黑橡胶体系;与相同含量的碳纳米管橡胶体系相比,伸长率(470%)和黏度(65Pa.s)均大大改进。碳纳米管的加入使橡胶复合材料具有优良的动态力学性能,在低滚动滞后性和抗疲劳损失的轮胎胎面胶方面将有潜在的实用价值。 展开更多

关键词 碳纳米管 橡胶 复合材料 性能

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不同结构碳纳米管的电磁波吸收性能研究 被引量：41

9

作者 张增富 罗国华 +3 位作者 范壮军 项荣 周丽 魏飞 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第3期296-300,共5页

研究了单壁、多壁碳纳米管(聚团状、阵列状)以及未纯化与纯化后碳纳米管在2～18GHz范围内的电磁波吸收性能.通过测定不同结构碳纳米管粉体的介电常数以及磁导率,得到损耗因子及衰减常数大小顺序为:阵列状多壁碳纳米管>原生聚团状多... 研究了单壁、多壁碳纳米管(聚团状、阵列状)以及未纯化与纯化后碳纳米管在2～18GHz范围内的电磁波吸收性能.通过测定不同结构碳纳米管粉体的介电常数以及磁导率,得到损耗因子及衰减常数大小顺序为:阵列状多壁碳纳米管>原生聚团状多壁碳纳米管>纯化聚团状多壁碳纳米管>原生单壁碳纳米管>纯化后单壁碳纳米管.相比多壁碳纳米管,单壁碳纳米管衰减常数随频率变化较小,且具有较宽的吸收峰.模拟计算和实验测试结果都表明,碳纳米管/聚合物复合材料具有优良的电磁吸波性能. 展开更多

关键词 单壁碳纳米管 多壁碳纳米管 电磁波吸收

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椰壳炭制备高表面活性炭活化方法比较 被引量：31

10

作者 李梦青 范壮军 +1 位作者 周亚平 周理 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 2000年第1期44-47,共4页

以海南产椰壳炭和越南产椰壳炭为原料,探讨多种活化方法对活性炭结构的影响.900℃下气相氧化、铁催化氧化均得到比表面高于2200m2g的活性炭.磷酸钾催化氧化制备的活性炭,微孔较少,比表面达2300m2g.越南椰壳炭的炭化程度低,KOH值接活化... 以海南产椰壳炭和越南产椰壳炭为原料,探讨多种活化方法对活性炭结构的影响.900℃下气相氧化、铁催化氧化均得到比表面高于2200m2g的活性炭.磷酸钾催化氧化制备的活性炭,微孔较少,比表面达2300m2g.越南椰壳炭的炭化程度低,KOH值接活化的产品微孔较少,中孔较多,比表面较低.用KOH活化海南椰壳炭,得到微孔发达的活性炭,中孔较多,但经过进一步炭化以后再用KOH活化,比表面积可以提高.KOH活化的收率高于气相氧化法.500℃下用磷酸、氯化锌活化越南炭化料,孔结构没有显著的变化.测定25℃下甲烷在活性炭样品上的吸附,表明甲烷吸附量随活性炭微孔比表面积的增大而增加. 展开更多

关键词 高表面活性炭 气相氧化 椰壳炭 活性炭 制备

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以天然石墨为原料制备高性能材料的研究 被引量：4

11

作者 范壮军 宋进仁 +3 位作者 刘朗 翟更太 李建刚 陈峻岭 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期44-46,共3页

以天然石墨为原料 ,进行多组元掺杂制备了SiC -B4 C -ZrC/C复合材料。研究了ZrO2 的加入量对材料性能的影响。实验结果表明 :加入少量的 (小于 8% )ZrO2 ,石墨材料的力学性能和电学性能明显得到提高 ;而继续添加ZrO2 ,石墨材料的力学性... 以天然石墨为原料 ,进行多组元掺杂制备了SiC -B4 C -ZrC/C复合材料。研究了ZrO2 的加入量对材料性能的影响。实验结果表明 :加入少量的 (小于 8% )ZrO2 ,石墨材料的力学性能和电学性能明显得到提高 ;而继续添加ZrO2 ,石墨材料的力学性能和电学性能则有所下降。 展开更多

关键词 SiC-B4C-ZrC/C复合材料 天然石墨 ZRO2 力学性能 电学性能 氧化锆

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含Zr多组元掺杂石墨材料的性能研究 被引量：3

12

作者 范壮军 李建刚 +4 位作者 陈俊凌 史景利 宋进仁 刘朗 翟更太 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 2002年第1期53-56,共4页

以天然石墨为原料 ,通过热压工艺 ,制备了含Zr多组元掺杂石墨材料。研究了掺杂元素对材料性能的影响。实验结果表明 :随着Zr含量增加 ,基体石墨的强度、导电和导热性成线性增加 ;但是过量的ZrO2 会消耗基体炭原子 ,生成金属Zr蒸汽逸出基... 以天然石墨为原料 ,通过热压工艺 ,制备了含Zr多组元掺杂石墨材料。研究了掺杂元素对材料性能的影响。实验结果表明 :随着Zr含量增加 ,基体石墨的强度、导电和导热性成线性增加 ;但是过量的ZrO2 会消耗基体炭原子 ,生成金属Zr蒸汽逸出基体 ,形成孔隙和缺陷 ,导致材料的性能下降 ,因此应控制ZrO2 的加入量。另外 ,采用SEM、XRD等分析手段研究了材料微观结构 。 展开更多

关键词 掺杂石墨材料 天然石墨 性能 含锆 热压工艺

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球磨时间对硼掺杂石墨材料抗氧化行为的影响 被引量：2

13

作者 范壮军 李建刚 +3 位作者 翟更太 陈俊凌 宋进仁 刘朗 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 2003年第1期60-64,共5页

　通过球磨分散方法制备了掺杂细颗粒碳化硼石墨材料。采用热分析仪考察了经不同球磨时间制备的复合材料在室温至1400℃温度范围内的抗氧化行为;利用扫描电镜分析了样品在800℃和1000℃恒温氧化后的表面形貌。研究结果表明:经球磨50h制... 　通过球磨分散方法制备了掺杂细颗粒碳化硼石墨材料。采用热分析仪考察了经不同球磨时间制备的复合材料在室温至1400℃温度范围内的抗氧化行为;利用扫描电镜分析了样品在800℃和1000℃恒温氧化后的表面形貌。研究结果表明:经球磨50h制备的细颗粒碳化硼掺杂石墨材料在1000℃氧化时,有优良的自愈合抗氧化性能。其抗氧化机理为:均匀分散的细颗粒B4C可以在氧化时迅速形成连续的、均匀的保护膜覆盖在基体表面,从而有效地抑制氧气进入和基体反应。 展开更多

关键词 球磨时间 石墨材料 碳化硼 掺杂 抗氧化性能

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天然石墨/陶瓷复合材料的制备及其性能 被引量：2

14

作者 范壮军 李建刚 +1 位作者 刘朗 宋进仁 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2003年第3期301-303,共3页

为了拓展天然石墨的应用领域,通过热压工艺,在天然石墨中掺杂B、Si和Zr陶瓷组元,制备了天然石墨/陶瓷复合材料,利用SEM、XRD等分析手段研究了材料微观结构,并探讨了掺杂组元以及天然石墨颗粒大小对材料性能的影响.结果表明:掺杂Zr可有... 为了拓展天然石墨的应用领域,通过热压工艺,在天然石墨中掺杂B、Si和Zr陶瓷组元,制备了天然石墨/陶瓷复合材料,利用SEM、XRD等分析手段研究了材料微观结构,并探讨了掺杂组元以及天然石墨颗粒大小对材料性能的影响.结果表明:掺杂Zr可有效地提高石墨材料的热导率,B的加入可有效地提高石墨材料的力学性能,而Si的加入可加速Zr对石墨材料的催化石墨化;随着天然石墨粒径的增加,制得石墨材料的热导率也随之增加,其中,以粒径为13μm的天然石墨制得的材料强度和密度为最优. 展开更多

关键词 天然石墨/陶瓷复合材料 力学性能 热压工艺 微观结构 热导率 强度 密度

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细颗粒掺杂石墨高温热导率的研究 被引量：1

15

作者 范壮军 刘朗 +1 位作者 李建刚 宋进仁 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期1287-1292,共6页

通过球磨分散方法制备了具有优良热机械性能的细颗粒掺杂石墨.该掺杂石墨材料具有致密的结构,细小的碳化物颗粒均匀分布在石墨基体中.研究表明;球磨分散方法制备的掺杂石墨比常规方法制备的石墨材料具有更优良的高温热性能以及抗热震性... 通过球磨分散方法制备了具有优良热机械性能的细颗粒掺杂石墨.该掺杂石墨材料具有致密的结构,细小的碳化物颗粒均匀分布在石墨基体中.研究表明;球磨分散方法制备的掺杂石墨比常规方法制备的石墨材料具有更优良的高温热性能以及抗热震性能.同时,本文对材料的性能与其微观结构进行关联. 展开更多

关键词 掺杂石墨 微观结构 热导率 抗热震性能

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耐热酚醛树脂基活性炭的制备及其超级电容器性能研究 被引量：5

16

作者 盛蕊 唐婷婷 +3 位作者 田敏 袁舒慧 张苏 范壮军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期25-31,共7页

活性炭因其大比表面积和低成本的优势,被广泛应用于超级电容器电极材料中。然而在活性炭的制备过程中,前驱体往往需要进行预炭化/氧化等处理以增强其热稳定性,这将会提高制备成本和工艺复杂性,不利于实际应用需求。为解决这一问题,本工... 活性炭因其大比表面积和低成本的优势,被广泛应用于超级电容器电极材料中。然而在活性炭的制备过程中,前驱体往往需要进行预炭化/氧化等处理以增强其热稳定性,这将会提高制备成本和工艺复杂性,不利于实际应用需求。为解决这一问题,本工作利用具有高度交联结构的耐热酚醛树脂为前驱体,通过一步活化法制备具有超高比表面及优异导电性的活性炭电极材料。最佳碱炭质量比为3∶1时所制备的活性炭比表面积高达2656m2·g^(-1)。在6 mol·L^(-1)KOH电解液中测试了活性炭电极的电容储能性能,1 A·g^(-1)时其比容量高达305.5F·g^(-1),在50A·g^(-1)的超大电流密度下电容保持率有63.8%,远高于目前商业活性炭水平。另外,其在高质量负载量下仍具有优异的容量、倍率、循环性能,表现出巨大的应用潜质。 展开更多

关键词 酚醛树脂 活性炭 高比表面积 高负载 超级电容器

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炭-/石墨烯量子点在超级电容器中的应用 被引量：14

17

作者 朱家瑶 董玥 +1 位作者 张苏 范壮军 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第2期30-45,共16页

炭-/石墨烯量子点作为新兴的炭纳米材料,因具有独特的小尺寸效应和丰富的边缘活性位点而在高性能超级电容器电极材料的研发方面展现出巨大潜力。针对目前炭-/石墨烯量子点在超级电容器电极材料方面的应用优势和存在的关键问题,本文以炭-... 炭-/石墨烯量子点作为新兴的炭纳米材料,因具有独特的小尺寸效应和丰富的边缘活性位点而在高性能超级电容器电极材料的研发方面展现出巨大潜力。针对目前炭-/石墨烯量子点在超级电容器电极材料方面的应用优势和存在的关键问题,本文以炭-/石墨烯量子点、量子点/导电炭复合材料、量子点/金属氧化物复合材料、量子点/导电聚合物复合材料以及量子点衍生炭这些电极材料为脉络,梳理了近年来该领域的发展状况,尝试阐释炭-/石墨烯量子点在电极材料、复合材料和衍生炭电极材料中所起到的关键作用,最后对炭-/石墨烯量子点电极材料的发展进行了展望。本综述以期为炭-/石墨烯量子点基电极材料的研究提供一定参考和依据。 展开更多

关键词 炭量子点 石墨烯量子点 超级电容器 复合材料 炭材料

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超级电容器用石墨烯薄膜:制备、基元结构及表面调控 被引量：8

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作者 姜美慧 盛利志 +2 位作者 王超 江丽丽 范壮军 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第2期62-77,共16页

石墨烯薄膜是一种以石墨烯纳米片为基元结构的宏观体,通过合理的结构设计和表面修饰使其具有优异的电学、力学和热学性能,将在电化学储能、电子器件、健康和环保等领域具有潜在的应用。本文主要综述了从石墨烯基元调控到二维宏观膜组装... 石墨烯薄膜是一种以石墨烯纳米片为基元结构的宏观体,通过合理的结构设计和表面修饰使其具有优异的电学、力学和热学性能,将在电化学储能、电子器件、健康和环保等领域具有潜在的应用。本文主要综述了从石墨烯基元调控到二维宏观膜组装以及石墨烯薄膜在超级电容器应用中的研究进展。主要介绍了石墨烯薄膜的简易制备方法,并详细介绍了通过对石墨烯基元的结构调控和表面修饰来优化石墨烯薄膜电化学性能的两大策略,最后对石墨烯薄膜应用所面临的挑战和未来的发展进行了总结与展望。 展开更多

关键词 石墨烯薄膜 超级电容器 制备方法 结构调控 表面修饰

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高性能超级电容器用高载量N掺杂层状多孔炭电极 被引量：1

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作者 盛利志 赵云云 +3 位作者 侯宝权 肖振鹏 江丽丽 范壮军 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期179-188,共10页

在保持快速充/放电特性的同时,提高超级电容器的能量密度将极大地扩展其应用领域。本文以野生箩藦壳为碳源、ZnCl2为活化剂、NH4Cl为氮源,通过一步法制备了氮掺杂层状多孔炭(NPCM)作为高性能超级电容器电极材料。该NPCM材料具有高的电... 在保持快速充/放电特性的同时,提高超级电容器的能量密度将极大地扩展其应用领域。本文以野生箩藦壳为碳源、ZnCl2为活化剂、NH4Cl为氮源,通过一步法制备了氮掺杂层状多孔炭(NPCM)作为高性能超级电容器电极材料。该NPCM材料具有高的电导率、较高的离子可接触比表面积和快速的离子传输通道,显示出高质量比容量(457 F/g)和面积比容量(47.8μF/cm^2)。在高负载(17.7 mg/cm^2)下,材料仍显示出较高比容量(161 F/g)。此外,在1 mol/L Na2SO4电解液下,组装的NPCM//NPCM对称超级电容器可以在0.56 s内输出高能量密度(12.5 Wh/kg)和超高的功率密度(80 kW/kg)。 展开更多

关键词 超级电容器 多孔炭 氮掺杂炭 高功率

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微波法合成纳米MnO_2及其电化学性能研究

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作者 闫俊 阮军 +3 位作者 范壮军 魏彤 郄忠伟 张密林 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期177-180,共4页

采用微波法制备了不同形貌的MnO2纳米粉体。通过X射线衍射、扫描电子显微镜对MnO2的微观结构和形貌进行了表征。结果表明:制备的MnO2为α-MnO2和γ-MnO2的混晶,随着微波反应时间的增加,其形状由花瓣状过渡为棒状,并且其晶型越来越完整... 采用微波法制备了不同形貌的MnO2纳米粉体。通过X射线衍射、扫描电子显微镜对MnO2的微观结构和形貌进行了表征。结果表明:制备的MnO2为α-MnO2和γ-MnO2的混晶,随着微波反应时间的增加,其形状由花瓣状过渡为棒状,并且其晶型越来越完整。电化学测试结果表明,合成的MnO2在2 mol/L的(NH4)2SO4中具有较好的电化学性能,在2 mA/cm2的电流下放电时的比容量为240 F/g。 展开更多

关键词 氧化锰 微波法 电化学性能

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