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石墨烯包覆天然球形石墨作为锂离子电池的负极材料,是否需要乙炔黑导电剂?
被引量：
6
1
作者
刘学伟
牛莹
+3 位作者
曹瑞雄
陈晓红
商红岩
宋怀河
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期95-103,共9页
我们通过包覆炭化的方法制备得到了石墨烯包覆的天然球形石墨(G/SG)材料,并使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及多种电化学测试手段考察了不同石墨烯含量的复合材料的形貌结构及电化学性能。我们发现,在不添加乙炔黑(AB)的情况下,G/SG...
我们通过包覆炭化的方法制备得到了石墨烯包覆的天然球形石墨(G/SG)材料,并使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及多种电化学测试手段考察了不同石墨烯含量的复合材料的形貌结构及电化学性能。我们发现,在不添加乙炔黑(AB)的情况下,G/SG复合材料表现出较高的首次库伦效率,很好的循环稳定性和高倍率性能。当石墨烯包覆量为1%时,材料50次循环后的可逆容量可与添加10%AB的天然石墨电极(SG)等同;当石墨烯包覆量为2.5%时,材料的比容量完全高于添加10%AB的石墨电极。材料电化学性能的改善归因于石墨烯的包覆。一方面,石墨烯的柔软可变性可以保证天然石墨颗粒在充放电过程中的结构完整性,从而有效改善材料的循环稳定性;另一方面,石墨烯的存在提高了电极的导电性,促进更好导电网络的形成。因此,石墨烯包覆天然球形石墨材料中,石墨烯不仅是活性物质,也发挥导电剂的作用。当添加5%的乙炔黑时,在50 mA·g^(-1)电流循环50次后,5%G/SG电极的可逆容量从381.1 mAh·g^(-1)提高到404.5 mAh·g^(-1),在1 A·g^(-1)电流时可逆容量从82.5 mAh·g^(-1)提高到101.9 mAh·g^(-1),这表明G/SG电极仍然需要乙炔黑导电剂。乙炔黑颗粒填充在复合材料的空隙中,通过点接触的形式连接到G/SG颗粒,与石墨烯协同作用形成了更加有效的导电网络。尽管石墨烯包覆和乙炔黑添加对天然石墨电极具有积极的影响,例如增加了天然石墨电极的导电性和储锂性能(包括可逆容量,倍率性能和循环性能),但随着石墨烯或乙炔黑的增加,电极密度通常会降低。因此,在实际应用中应考虑石墨负极材料的质量和体积容量的平衡。这些结果对天然石墨的进一步商业应用具有重要意义。我们的工作为天然石墨电极在锂电池中的电化学行为提供了一种新的认识,并且有助于制备更高性能的负极材料。
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关键词
石墨烯
石墨烯包覆
天然球形石墨
锂离子电池
负极材料
导电剂
乙炔黑
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职称材料
碳酸盐法测定钢渣中活性氧化镁含量
被引量：
3
2
作者
杜君
刘家祥
柳倩
《理化检验（化学分册）》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期281-285,共5页
采用碳酸盐法测定钢渣中活性氧化镁含量。研究了碳酸盐法测定钢渣中活性氧化镁反应的可行性和测定的准确性。结果表明:二氧化碳在水中可以将氧化镁和氢氧化镁转化成可溶性镁离子,然后用EDTA标准溶液滴定其含量,氧化镁、氢氧化镁与二氧...
采用碳酸盐法测定钢渣中活性氧化镁含量。研究了碳酸盐法测定钢渣中活性氧化镁反应的可行性和测定的准确性。结果表明:二氧化碳在水中可以将氧化镁和氢氧化镁转化成可溶性镁离子,然后用EDTA标准溶液滴定其含量,氧化镁、氢氧化镁与二氧化碳的反应率均达到97%以上;二氧化碳与钢渣反应时间应大于105min,新余热焖钢渣中活性氧化镁质量分数为1.44%;压蒸后钢渣中氢氧化镁质量分数为1.86%,与原钢渣中活性氧化镁测定结果保持一致,相对误差小于1%。
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关键词
碳酸盐法
钢渣
活性氧化镁
游离氧化镁
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职称材料
钠改性沸石在高温氨氮废水中的吸附特性
被引量：
2
3
作者
张占佳
徐斌
+1 位作者
魏刚
乔宁
《石油化工》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期903-909,共7页
针对炼油等石化企业存在的高温氨氮废水难处理、无法同时回收水和热能的问题,以钠改性沸石(Na-Z)为吸附剂处理高温氨氮废水,考察了反应温度、沸石用量和废水pH对沸石吸附氨氮性能的影响,分析了沸石的吸附热力学特征。实验结果表明,采用1...
针对炼油等石化企业存在的高温氨氮废水难处理、无法同时回收水和热能的问题,以钠改性沸石(Na-Z)为吸附剂处理高温氨氮废水,考察了反应温度、沸石用量和废水pH对沸石吸附氨氮性能的影响,分析了沸石的吸附热力学特征。实验结果表明,采用1 mol/L的NaCl溶液经60~75℃微波改性天然沸石得到的Na-Z,孔隙率由34.39%提高到41.33%,氨氮交换量最大为3.22 mg/g,提高了50.1%。在70℃下,当Na-Z用量为60 g/L、废水初始质量浓度为100 mg/L、废水pH=7时,氨氮去除率可达到88%。在温度为60~80℃时,吸附等温线很好地符合Freundlich方程(R^2>0.99)。在此基础上进行热力学计算,结果表明,ΔH>0,ΔG<0,ΔS>0,说明Na-Z沸石吸附氨氮是自发吸热过程,以物理吸附为主。
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关键词
钠改性沸石
高温氨氮废水
吸附
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职称材料
题名
石墨烯包覆天然球形石墨作为锂离子电池的负极材料,是否需要乙炔黑导电剂?
被引量：
6
1
作者
刘学伟
牛莹
曹瑞雄
陈晓红
商红岩
宋怀河
机构
北京化工大学
北京化工大学
化工
资源
有效
利用
国家
重点
实验室
中国石油
大学
理学院
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期95-103,共9页
基金
国家自然科学基金(U1610252,51911530126)资助项目。
文摘
我们通过包覆炭化的方法制备得到了石墨烯包覆的天然球形石墨(G/SG)材料,并使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及多种电化学测试手段考察了不同石墨烯含量的复合材料的形貌结构及电化学性能。我们发现,在不添加乙炔黑(AB)的情况下,G/SG复合材料表现出较高的首次库伦效率,很好的循环稳定性和高倍率性能。当石墨烯包覆量为1%时,材料50次循环后的可逆容量可与添加10%AB的天然石墨电极(SG)等同;当石墨烯包覆量为2.5%时,材料的比容量完全高于添加10%AB的石墨电极。材料电化学性能的改善归因于石墨烯的包覆。一方面,石墨烯的柔软可变性可以保证天然石墨颗粒在充放电过程中的结构完整性,从而有效改善材料的循环稳定性;另一方面,石墨烯的存在提高了电极的导电性,促进更好导电网络的形成。因此,石墨烯包覆天然球形石墨材料中,石墨烯不仅是活性物质,也发挥导电剂的作用。当添加5%的乙炔黑时,在50 mA·g^(-1)电流循环50次后,5%G/SG电极的可逆容量从381.1 mAh·g^(-1)提高到404.5 mAh·g^(-1),在1 A·g^(-1)电流时可逆容量从82.5 mAh·g^(-1)提高到101.9 mAh·g^(-1),这表明G/SG电极仍然需要乙炔黑导电剂。乙炔黑颗粒填充在复合材料的空隙中,通过点接触的形式连接到G/SG颗粒,与石墨烯协同作用形成了更加有效的导电网络。尽管石墨烯包覆和乙炔黑添加对天然石墨电极具有积极的影响,例如增加了天然石墨电极的导电性和储锂性能(包括可逆容量,倍率性能和循环性能),但随着石墨烯或乙炔黑的增加,电极密度通常会降低。因此,在实际应用中应考虑石墨负极材料的质量和体积容量的平衡。这些结果对天然石墨的进一步商业应用具有重要意义。我们的工作为天然石墨电极在锂电池中的电化学行为提供了一种新的认识,并且有助于制备更高性能的负极材料。
关键词
石墨烯
石墨烯包覆
天然球形石墨
锂离子电池
负极材料
导电剂
乙炔黑
Keywords
Graphene
Graphene-wrapped
Natural spherical graphite
Lithium-ion battery
Anode material
Conductive agent
Acetylene black
分类号
O646 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
碳酸盐法测定钢渣中活性氧化镁含量
被引量：
3
2
作者
杜君
刘家祥
柳倩
机构
北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室材料电化学过程与技术北京市重点实验室
出处
《理化检验（化学分册）》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期281-285,共5页
基金
国家自然科学基金(51174011)
文摘
采用碳酸盐法测定钢渣中活性氧化镁含量。研究了碳酸盐法测定钢渣中活性氧化镁反应的可行性和测定的准确性。结果表明:二氧化碳在水中可以将氧化镁和氢氧化镁转化成可溶性镁离子,然后用EDTA标准溶液滴定其含量,氧化镁、氢氧化镁与二氧化碳的反应率均达到97%以上;二氧化碳与钢渣反应时间应大于105min,新余热焖钢渣中活性氧化镁质量分数为1.44%;压蒸后钢渣中氢氧化镁质量分数为1.86%,与原钢渣中活性氧化镁测定结果保持一致,相对误差小于1%。
关键词
碳酸盐法
钢渣
活性氧化镁
游离氧化镁
Keywords
Carbonate method
Steel slag
Active MgO
Free MgO
分类号
O652 [理学—分析化学]
TQ172.44 [化学工程—水泥工业]
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职称材料
题名
钠改性沸石在高温氨氮废水中的吸附特性
被引量：
2
3
作者
张占佳
徐斌
魏刚
乔宁
机构
北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室材料电化学过程与技术北京市重点实验室
出处
《石油化工》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期903-909,共7页
文摘
针对炼油等石化企业存在的高温氨氮废水难处理、无法同时回收水和热能的问题,以钠改性沸石(Na-Z)为吸附剂处理高温氨氮废水,考察了反应温度、沸石用量和废水pH对沸石吸附氨氮性能的影响,分析了沸石的吸附热力学特征。实验结果表明,采用1 mol/L的NaCl溶液经60~75℃微波改性天然沸石得到的Na-Z,孔隙率由34.39%提高到41.33%,氨氮交换量最大为3.22 mg/g,提高了50.1%。在70℃下,当Na-Z用量为60 g/L、废水初始质量浓度为100 mg/L、废水pH=7时,氨氮去除率可达到88%。在温度为60~80℃时,吸附等温线很好地符合Freundlich方程(R^2>0.99)。在此基础上进行热力学计算,结果表明,ΔH>0,ΔG<0,ΔS>0,说明Na-Z沸石吸附氨氮是自发吸热过程,以物理吸附为主。
关键词
钠改性沸石
高温氨氮废水
吸附
Keywords
sodium activated zeolite
high-temperature ammonia sewage
adsorption
分类号
TQ424.2 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
石墨烯包覆天然球形石墨作为锂离子电池的负极材料,是否需要乙炔黑导电剂?
刘学伟
牛莹
曹瑞雄
陈晓红
商红岩
宋怀河
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
在线阅读
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职称材料
2
碳酸盐法测定钢渣中活性氧化镁含量
杜君
刘家祥
柳倩
《理化检验（化学分册）》
CAS
CSCD
北大核心
2015
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
钠改性沸石在高温氨氮废水中的吸附特性
张占佳
徐斌
魏刚
乔宁
《石油化工》
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
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职称材料
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