三维多孔结构磷酸铁锂电极的制备及性能 被引量：2

1

作者 王秋明 王殿龙 王博 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期210-212,共3页

以泡沫镍为集流体，制备三维多孔结构的磷酸铁锂（LiFePO4）电极，以改善LiFePO4的高倍率性能。与传统采用铝箔集流体的LiFePO4电极相比，三维多孔结构LiFePO4电极的高倍率充放电性能更好，以5．0C的电流在2．5-3．8v放电，比容量达101... 以泡沫镍为集流体，制备三维多孔结构的磷酸铁锂（LiFePO4）电极，以改善LiFePO4的高倍率性能。与传统采用铝箔集流体的LiFePO4电极相比，三维多孔结构LiFePO4电极的高倍率充放电性能更好，以5．0C的电流在2．5-3．8v放电，比容量达101．7mAh／g。循环伏安和交流阻抗测试的结果表明：三维结构集流体的使用，减轻了LiFePO4电极的电化学反应极化。 展开更多

关键词 磷酸铁锂(LiFePO4) 泡沫镍 三维多孔结构 高倍率性能

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三维多孔结构聚苯胺/石墨烯复合材料的制备及电化学性能 被引量：3

2

作者 罗健萍 樊新 +3 位作者 陆唯 李业宝 黄烈可 陈中胜 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期84-88,共5页

以自制聚苯胺水凝胶和氧化石墨烯为原料采用原位聚合法和溶液灌注法制备三维多孔结构的聚苯胺/氧化石墨烯复合材料,然后在氢碘酸的还原下制备聚苯胺/石墨烯复合材料。采用红外光谱法、场发射扫描电子显微镜和热重分析法对制备的复合材... 以自制聚苯胺水凝胶和氧化石墨烯为原料采用原位聚合法和溶液灌注法制备三维多孔结构的聚苯胺/氧化石墨烯复合材料,然后在氢碘酸的还原下制备聚苯胺/石墨烯复合材料。采用红外光谱法、场发射扫描电子显微镜和热重分析法对制备的复合材料的结构、形貌和组成进行表征,并采用三电极测试方式对其电化学性能进行测试。结果表明,氧化石墨烯的掺入能有效防止聚苯胺和氧化石墨烯的团聚和堆叠问题,获得了具有良好三维多孔结构的聚苯胺/氧化石墨烯复合物;聚苯胺/氧化石墨烯复合材料被氢碘酸还原后,得到的聚苯胺/石墨烯复合材料的热稳定性有所降低,但其比电容和导电性等有了很大的提高,在电流密度为0.5 A/g时,PANI/GO和PANI/r GO的比电容分别为240.38 F/g和321.91F/g。 展开更多

关键词 聚苯胺 石墨烯 三维多孔结构 电化学性能

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锂离子电池三维多孔Cu_6Sn_5合金负极材料的制备及其性能 被引量：7

3

作者 樊小勇 庄全超 +3 位作者 江宏宏 黄令 董全峰 孙世刚 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2007年第7期973-977,共5页

以三维多孔泡沫铜为基底,通过直接电沉积的方法制备锂离子电池Cu6Sn5合金负极材料.发现合金表面大量的微孔和“小岛”不仅增大电极的表面积,而且显著缓解充放电过程中的体积变化.测得三维多孔Cu6Sn5合金的初始放电(嵌锂)容量为620mAh
... 以三维多孔泡沫铜为基底,通过直接电沉积的方法制备锂离子电池Cu6Sn5合金负极材料.发现合金表面大量的微孔和“小岛”不仅增大电极的表面积,而且显著缓解充放电过程中的体积变化.测得三维多孔Cu6Sn5合金的初始放电(嵌锂)容量为620mAh·g-1,充电(脱锂)容量为560mAh·g-1,库仑效率达到90.3%,具有较好的循环性能.扫描电子显微镜(SEM)结果显示,在泡沫铜基底上制备的Cu6Sn5合金电极具有比通常的铜片基底更好的结构稳定性,经过50周充放电循环后无明显的脱落现象. 展开更多

关键词 泡沫铜 电镀 Cu6Sn5 三维多孔结构

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模板法制备三维多孔石墨烯及其复合材料研究进展 被引量：2

4

作者 侯朝霞 薄大明 +1 位作者 李伟 李建君 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第4期652-659,671,共9页

三维多孔石墨烯及其复合材料作为一种功能材料在能量存储、光电器件、气体分离和存储、吸附和传感器等领域得到关注。模板法由于能够精确控制孔尺寸、形貌和结构得到广泛研究。综述了利用分子筛、沸石、SiO_2等硬模板,胶束、乳液、嵌段... 三维多孔石墨烯及其复合材料作为一种功能材料在能量存储、光电器件、气体分离和存储、吸附和传感器等领域得到关注。模板法由于能够精确控制孔尺寸、形貌和结构得到广泛研究。综述了利用分子筛、沸石、SiO_2等硬模板,胶束、乳液、嵌段共聚物等软模板以及植物、粉末冶金、原位自牺牲等非传统模板制备三维多孔石墨烯及其复合材料的方法,并分析了各种方法的优缺点及材料性能。以期为三维多孔石墨烯及其复合材料的研究提供参考。 展开更多

关键词 石墨烯 模板法 复合材料 三维多孔结构

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三维光热吸收材料的制备及蒸发性能

5

作者 桓茜 靳浩斌 +2 位作者 王伟 田子谕 白帅丽 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期85-89,95,共6页

太阳能驱动水蒸发是一种新兴的海水淡化技术,被认为是近年来解决淡水资源短缺问题的有效方法。提升太阳能蒸发性能的关键在于液-气界面处的光热多孔材料,而天然生物质多孔材料具备高度发达的互联孔隙,为水运输和蒸汽逸散提供了天然通道... 太阳能驱动水蒸发是一种新兴的海水淡化技术,被认为是近年来解决淡水资源短缺问题的有效方法。提升太阳能蒸发性能的关键在于液-气界面处的光热多孔材料,而天然生物质多孔材料具备高度发达的互联孔隙,为水运输和蒸汽逸散提供了天然通道。基于此,以生物质衍生的碳化玉米芯作为研究对象,制备了一种高蒸发性能的太阳能蒸发器。结果表明:该蒸发器在润湿条件下对太阳光的吸收率达到95.3%,在1 kW/m^(2)太阳光辐照下水蒸发速率为2.4 kg/(m^(2)·h),蒸发效率为86%,可以有效蒸发和淡化海水。此外,研究了具有梯度高度的三维结构特征对蒸发性能的影响,通过三维结构设计增强了蒸发器的蒸发性能,蒸发速率和效率提升至3.73 kg/(m^(2)·h)和90%,表现了出色的蒸发稳定性和海水淡化能力。 展开更多

关键词 界面式蒸发 海水淡化 三维多孔结构 生物质材料

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三维有序结构的金掺杂纳米TiO_2修饰电极用于H_2O_2的测定 被引量：2

6

作者 尉洁净 胡越 +2 位作者 彭心声 朱丽丽 杜江燕 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期401-406,共6页

在ITO玻璃表面构建了三维有序多孔结构的金掺杂纳米Ti O2薄膜（3DOM GTD/ITO）,同时制备了一种细胞色素c（Cyt c）酶生物传感器（Cyt c/3DOM GTD/ITO）。通过透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）对修饰电极进行表征。紫外-可见光谱实验表... 在ITO玻璃表面构建了三维有序多孔结构的金掺杂纳米Ti O2薄膜（3DOM GTD/ITO）,同时制备了一种细胞色素c（Cyt c）酶生物传感器（Cyt c/3DOM GTD/ITO）。通过透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）对修饰电极进行表征。紫外-可见光谱实验表明吸附在GTD上的Cyt c能够保持其生物活性,二级结构未被破坏。同时研究了Cyt c在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的直接电化学及对H2O2的电催化行为。结果显示,Cyt c在3DOM GTD/ITO修饰电极上有显著的直接电化学响应,峰电流与扫描速度呈线性关系,说明该电极过程是表面电化学控制过程。Cyt c/3DOM GTD/ITO修饰电极对H2O2具有良好的催化性能,线性范围为3.0×10^-7-1.70×10^-5mol/L,检出限为3.6×10^-8mol/L（S/N=3）,响应时间为5 s,且该修饰电极具有较好的重现性和稳定性。 展开更多

关键词 三维有序多孔结构 细胞色素C 直接电化学 过氧化氢

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自支撑三维多孔Cu@SnO2膜电极的制备及储锂性能 被引量：3

7

作者 杨欢 乔志军 +2 位作者 张志佳 康建立 于镇洋 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期53-59,共7页

针对传统电极制备中纳米活性材料负载量低的问题,采用非溶剂致相分离法和还原/烧结工艺继承高分子膜的三维多孔结构获得高负载自支撑三维多孔Cu@SnO 2(3DCu@SnO 2)膜电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电化学工作站对自支撑膜... 针对传统电极制备中纳米活性材料负载量低的问题,采用非溶剂致相分离法和还原/烧结工艺继承高分子膜的三维多孔结构获得高负载自支撑三维多孔Cu@SnO 2(3DCu@SnO 2)膜电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电化学工作站对自支撑膜电极的形貌、结构和电化学性能进行表征,明确了材料比例和烧结温度对自支撑膜电极结构和性能的影响。结果表明:铜粉含量60%(质量分数,下同)且经600℃烧结的膜电极拥有三维双连通多孔结构,SnO 2负载量高达30%。在100 mA·g-1的电流密度下,可逆比容量可达715 mAh·g-1,循环50次后,仍可保持在433.9 mAh·g-1,电流密度增大到600 mA·g-1,其比容量保持率可达72%。与传统涂布电极相比3DCu@SnO 2膜电极的电阻降低了70%。 展开更多

关键词 非溶剂致相分离 三维双连通多孔结构 二氧化锡 膜电极

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三维光热材料的制备及其太阳能脱盐性能 被引量：2

8

作者 王伟 田子谕 +3 位作者 桓茜 孙佳瑞 白师丽 刘卫国 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期9-16,共8页

光热多孔材料是太阳能海水淡化应用的关键所在,受生物质天然多孔互联结构的启发,通过冷冻干燥和高温碳化工艺制备具有三维互联孔道结构的生物质碳基蒸发器,研究其微结构特征、水输送和蒸发性能以及三维结构对材料蒸发性能的增强作用。... 光热多孔材料是太阳能海水淡化应用的关键所在,受生物质天然多孔互联结构的启发,通过冷冻干燥和高温碳化工艺制备具有三维互联孔道结构的生物质碳基蒸发器,研究其微结构特征、水输送和蒸发性能以及三维结构对材料蒸发性能的增强作用。结果表明:该蒸发器具有高度互联的孔道结构和高达95.5%太阳光吸收率,在太阳光下实现了1.71 kg/(m^(2)·h)的蒸发速率和89%的光热转换效率,可以有效蒸发和淡化海水。此外,在三维结构特征下,实现了高达2.65 kg/(m^(2)·h)的蒸发速率,三维结构有效提升了材料的蒸发性能,显示了优异的太阳能蒸发/脱盐效果。 展开更多

关键词 界面式蒸发 太阳能脱盐 三维多孔结构 生物质材料

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具有优异循环性能的三维石墨烯气凝胶对有机染料的有效去除（英文） 被引量：4

9

作者 丁月玲 田真 +1 位作者 李慧君 王晓敏 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期315-324,共10页

以聚乙烯醇(PVA)为交联剂,采用一步水热法和冷冻干燥法制备了氮掺杂石墨烯气凝胶(N-GA)。PVA的加入使GA的三维多孔结构更加稳定,提高了GA的循环性能。氮源的加入为染料的吸附提供了较多的的吸附位点。在pH=8和pH=2时,PVA-N/GA对亚甲基蓝... 以聚乙烯醇(PVA)为交联剂,采用一步水热法和冷冻干燥法制备了氮掺杂石墨烯气凝胶(N-GA)。PVA的加入使GA的三维多孔结构更加稳定,提高了GA的循环性能。氮源的加入为染料的吸附提供了较多的的吸附位点。在pH=8和pH=2时,PVA-N/GA对亚甲基蓝(MB,98.39%)和甲基橙(MO,78.78%)表现出优异的吸附能力。MB和MO的吸附过程符合准二阶动力学模型,且遵循单层朗缪尔等温线模型和多层弗伦德里希等温线模型。此外,PVA-N/GA具有良好的可重复性。PVA-N/GA对染料的吸附主要归因于π-π键,氢键和静电相互作用。 展开更多

关键词 三维多孔结构 石墨烯气凝胶 染料 吸附 循环能力

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羰基铁粉复合多孔吸波涂层的优化设计 被引量：3

10

作者 杨平安 黄宇轩 +4 位作者 李锐 孙杨 黄鑫 寿梦杰 杨健健 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期155-164,共10页

目的解决吸波剂羰基铁粉颗粒(CIP)构成的吸波涂层存在密度较大、涂层厚度过大的问题。方法利用三维多孔结构降低复合吸波涂层的密度并改善阻抗失配,从而构筑轻质宽频羰基铁粉复合吸波涂层。利用有限元分析软件建立了羰基铁粉/石蜡复合... 目的解决吸波剂羰基铁粉颗粒(CIP)构成的吸波涂层存在密度较大、涂层厚度过大的问题。方法利用三维多孔结构降低复合吸波涂层的密度并改善阻抗失配,从而构筑轻质宽频羰基铁粉复合吸波涂层。利用有限元分析软件建立了羰基铁粉/石蜡复合多孔吸波涂层的仿真模型,通过仿真研究了三维多孔结构的孔隙率、孔径和孔隙分布方式对复合吸波涂层性能(最小反射损耗、有效吸收带宽、峰值吸收频率和密度)的影响规律,揭示了羰基铁粉多孔结构的吸波机理,并确定了具有最佳综合性能的羰基铁粉三维多孔复合吸波涂层的结构参数。结果随着孔隙率的增加,涂层密度减小且峰值吸收频率向高频移动;而随着孔径的减小,涂层除峰值吸收频率向高频移动外,最小反射损耗和有效吸收带宽分别呈减低和增加的趋势,吸波性能得到有效改善。孔隙分布方面,在随机、有序、梯度递减和梯度递增4种分布方式中,梯度递减分布表现出最佳的吸波性能。相较于无孔结构,羰基铁粉质量分数为75%、孔隙率为16%、孔径为0.325 mm、孔隙呈梯度递减分布的三维多孔涂层,其有效吸收带宽(RL<–10 dB)拓展了49.3%(从4.10 GHz增加到6.12 GHz),密度降低了4%(从2.71 g/cm^(3)降低到2.6 g/cm^(3)),而最小反射损耗仅仅损失0.7%。结论多孔结构的引入可以实现羰基铁粉涂层轻质、宽频吸波的目的。 展开更多

关键词 吸波涂层 羰基铁粉 三维多孔结构 轻质 宽频

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三维有序金掺杂纳米TiO_2修饰电极用于抗肿瘤药物与DNA相互作用的研究 被引量：1

11

作者 彭心声 朱丽丽 +1 位作者 刘彦蕊 杜江燕 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期277-284,共8页

利用模板法在氧化铟锡(ITO)电极表面制备了三维有序多孔结构的金掺杂纳米Ti O2薄膜修饰电极(3DOM GTD/ITO),并在此修饰电极上成功固定小牛胸腺DNA(ct DNA),从而构建了一种新型的DNA生物传感器(DNA/3DOM GTD/ITO),并通过透射电镜(TEM)、... 利用模板法在氧化铟锡(ITO)电极表面制备了三维有序多孔结构的金掺杂纳米Ti O2薄膜修饰电极(3DOM GTD/ITO),并在此修饰电极上成功固定小牛胸腺DNA(ct DNA),从而构建了一种新型的DNA生物传感器(DNA/3DOM GTD/ITO),并通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对修饰电极的表面形貌进行表征。采用电化学交流阻抗(EIS)法研究了ct DNA在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的固定情况,结果表明,ct DNA已被成功地固定在3DOM GTD/ITO修饰电极表面。采用循环伏安法、微分脉冲伏安法等电化学方法研究了抗肿瘤药物槲皮素(Qu)在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的电化学性质及与ct DNA的相互作用。结果表明,Qu在3DOM GTD/ITO修饰电极表面有1对准可逆的氧化还原峰,其氧化还原反应为2电子和2质子的转移过程。Qu可与固定在修饰电极上的ct DNA发生较强的结合作用,其结合常数(K)为3.61×106L/mol。循环伏安实验、紫外-可见吸收光谱、分子荧光光谱、圆二色性光谱均表明Qu与ct DNA之间的相互作用模式为嵌插作用。Qu与ct DNA的碱基结合具有序列选择性,对Qu与聚(d G-d C)及聚(d A-d T)的结合常数进行计算,得到结合常数比K(d G-d C)/K(d A-d T)=3.5,表明Qu与ct DNA发生嵌插作用时更倾向于结合在GC富集区域。 展开更多

关键词 三维有序多孔结构 金掺杂纳米TiO2 DNA修饰电极 槲皮素 嵌插作用 序列选择性

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一种高性能多孔硅碳负极材料的简易制备方法 被引量：1

12

作者 郭挺 邢焱 +3 位作者 袁旭 蔡新辉 王双才 胡博 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期173-181,共9页

基于一种三维结构的多孔硅原料制备了相应的锂离子电池硅碳负极材料并作了表征。该材料制备方法简单,将多孔硅先后用淀粉水溶液和沥青处理并炭化后即可得到。作为比较,还制备了未用淀粉及未用沥青处理的相应样品,并研究了这两种碳原料... 基于一种三维结构的多孔硅原料制备了相应的锂离子电池硅碳负极材料并作了表征。该材料制备方法简单,将多孔硅先后用淀粉水溶液和沥青处理并炭化后即可得到。作为比较,还制备了未用淀粉及未用沥青处理的相应样品,并研究了这两种碳原料的作用。研究结果表明,淀粉包覆能大幅改善材料的循环和倍率性能,沥青包覆能明显提高材料的首次库伦效率。通过淀粉和沥青共同处理并炭化后得到的多孔硅碳材料的可逆容量为976.1mAh·g^-1,首次库伦效率为81.2%。该材料循环50次后的容量保持率高达93.4%。该材料的倍率性能在制备的硅基样品中最佳,在0.2C、0.5C和1C下的容量保持率分别为95.1%、78.6%和56.0%。总体而言,该材料不仅制备方法简单,而且表现出较优异的电化学性能。 展开更多

关键词 锂离子电池 硅碳负极材料 三维纳米多孔结构 不同碳原料

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氮掺杂空心碳纳米球嵌入氮掺杂石墨烯负载钯纳米粒子作为甲酸氧化的高效电催化剂 被引量：2

13

作者 房越 杨富开 +2 位作者 曲微丽 邓超 王振波 《新型炭材料（中英文）》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期321-333,共13页

低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂... 低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂。由于具有独特的氮原子掺杂三维互联层状多孔结构,Pd纳米颗粒尺寸较小的Pd/NHCN@NG催化剂具有较大的催化活性表面积、优越的电催化活性、较高的稳态电流密度和较强的抗CO中毒能力,明显超过传统的Pd/C、Pd/NG和Pd/NHCN催化剂对甲酸电氧化的催化性能。通过优化HCN/GO比,当HCN/GO质量比为1∶1时,Pd/NHCN@NG催化剂对甲酸的催化氧化性能最佳,其活性是Pd/C的4.21倍。本工作开发了一种优越的碳基电催化剂载体材料,为燃料电池的发展带来了广阔的应用前景。 展开更多

关键词 甲酸电氧化 氮掺杂中空碳纳米球 氮掺杂石墨烯 载体材料 三维互连层状多孔结构

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Ti_(3)C_(2)T_(x) MXene基电磁屏蔽材料的研究进展 被引量：13

14

作者 王敬枫 康辉 +4 位作者 成中军 谢志民 王友善 刘宇艳 樊志敏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期14-25,共12页

随着电子设备和无线通讯的迅猛发展,电磁干扰问题也随之日益严重,迫切需要发展高性能的电磁屏蔽防护材料来减轻电磁波干扰危害。MXene(Ti_(3)C_(2)T_(x))是一种新型二维材料,具有超高的电导率和活跃的化学活性表面,因而展现出极其优异... 随着电子设备和无线通讯的迅猛发展,电磁干扰问题也随之日益严重,迫切需要发展高性能的电磁屏蔽防护材料来减轻电磁波干扰危害。MXene(Ti_(3)C_(2)T_(x))是一种新型二维材料,具有超高的电导率和活跃的化学活性表面,因而展现出极其优异的电磁屏蔽性能。本文重点介绍了Ti_(3)C_(2)T_(x)的制备方法、结构特性以及电磁屏蔽机理,客观地综述和评价了近年来国内外关于Ti_(3)C_(2)T_(x)基薄膜和三维多孔材料在电磁屏蔽应用方面的重要研究进展,并分析了目前存在的主要问题。此外,从Ti_(3)C_(2)T_(x)的制备、结构调控、设计组装等方面展望了Ti_(3)C_(2)T_(x)基电磁屏蔽材料的发展方向及趋势,包括发展低成本绿色环保且高效的Ti_(3)C_(2)T_(x)制备工艺、解决Ti_(3)C_(2)T_(x)不耐氧化的问题、设计新型Ti_(3)C_(2)T_(x)电磁屏蔽材料结构及探究其他种类的MXenes电磁屏蔽材料,为开发下一代高电磁屏蔽性能材料提供新的思路和指导。 展开更多

关键词 Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene 电磁屏蔽 电导率 复合薄膜 三维多孔结构

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