碳氮/石墨烯改性钛酸锂负极材料研究

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作者 袁菁菁 刘珍珉 +2 位作者 何大方 暴宁钟 车剑飞 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期129-132,共4页

以钛酸四丁酯和氢氧化锂为原料,采用水热法和高温固相结合方法,合成了碳氮/石墨烯改性的钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12),LTO)复合材料,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和恒电流充放电仪等,对LTO复合材料进行表征及测试。发现... 以钛酸四丁酯和氢氧化锂为原料,采用水热法和高温固相结合方法,合成了碳氮/石墨烯改性的钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12),LTO)复合材料,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和恒电流充放电仪等,对LTO复合材料进行表征及测试。发现改性后的LTO复合材料,在大倍率5.0C充放电条件下,其放电比容量可达到107.3mAh/g,200次循环后,LTO复合材料的放电容量为86.4mAh/g。与未改性的LTO相比,碳氮/石墨烯改性的LTO复合材料的电化学性能明显提高。 展开更多

关键词 钛酸锂 石墨烯 锂离子电池 放电比容量

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电化学鼓泡转移石墨烯及其性能的研究

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作者 张涛 唐琪雯 +1 位作者 刘进行 董国材 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期211-213,共3页

石墨烯作为新型二维碳材料,因其具有诸多优异的电、热和机械特性,在高速晶体管、手机触屏、太阳能电池和超级电容器等电子器件上有广阔的应用前景。这些应用主要依赖于石墨烯薄膜能否高质量地从金属基片转移到目标基片。采用电化学鼓泡... 石墨烯作为新型二维碳材料,因其具有诸多优异的电、热和机械特性,在高速晶体管、手机触屏、太阳能电池和超级电容器等电子器件上有广阔的应用前景。这些应用主要依赖于石墨烯薄膜能否高质量地从金属基片转移到目标基片。采用电化学鼓泡法转移石墨烯,用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/G/Cu作阴极,Pt箔作阳极,在NaOH电解液中发生水解反应。阴极Cu箔表面产生氢气气泡,数十秒内可将PMMA/石墨烯与Cu剥离。采用电化学鼓泡法转移的石墨烯样品完整,清晰,没有破损,方阻和透光率分别为835Ω/和94.8%,表现出良好的透光性和导电性,有望应用于工业上的大规模转移石墨烯。 展开更多

关键词 石墨烯薄膜 转移 电化学鼓泡

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金纳米粒子/石墨烯复合材料高效催化对硝基苯酚 被引量：7

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作者 王蔚妮 郭新立 +3 位作者 张灵敏 郝威 于金 孙立涛 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期16090-16094,16105,共6页

NaBH4还原的石墨烯(RGO)膜上原位生长金纳米粒子(Au NPs),用获得的Au NPs/RGO复合材料催化有机污染物对硝基苯酚(4-NP)的还原。复合材料制备过程中未添加其它还原剂和表面活性剂,利用RGO对Au3+进行还原,Au NPs在RGO表面分布均匀密集,可... NaBH4还原的石墨烯(RGO)膜上原位生长金纳米粒子(Au NPs),用获得的Au NPs/RGO复合材料催化有机污染物对硝基苯酚(4-NP)的还原。复合材料制备过程中未添加其它还原剂和表面活性剂,利用RGO对Au3+进行还原,Au NPs在RGO表面分布均匀密集,可以有效改善RGO材料的亲水性和催化剂在水相反应体系中的分散性。另外,Au NPs表面无包覆剂,有利于Au表面活性位点与反应物的充分接触,大幅提高催化效率。实验结果表明,在反应体系中加入nAu/n4-NP=3%,4.5%和6%的复合材料进行催化,动力学常数分别高达0.717,1.21和2.511min-1,催化性能远优于同等摩尔(nAu/n4-NP=4.5%)的单一Au NPs。在约4℃静置40d后,该催化剂(nAu/n4-NP=4.5%)仍能在240s内完成对4-NP的催化反应,表现出优异的催化稳定性能。 展开更多

关键词 金纳米粒子(Au NPs)/石墨烯(RGO)复合材料 催化反应 对硝基苯酚(4-NP)

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三维石墨烯/氧化锌纳米结构复合材料的制备及其在双氧水检测中的应用 被引量：2

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作者 张艳娟 郭新立 +6 位作者 郝威 王蔚妮 张灵敏 李琦 陈坚 王增梅 孙立涛 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期16142-16146,共5页

通过化学气相沉积法制备出孔洞为300~500μm骨架完好的三维石墨烯,并采用晶种诱导法在三维石墨烯表面原位生长直径为100nm左右、长度达2.80μm的ZnO纳米棒,从而制备出高度结晶的三维石墨烯/氧化锌纳米结构的复合材料。复合材料用XRD、SE... 通过化学气相沉积法制备出孔洞为300~500μm骨架完好的三维石墨烯,并采用晶种诱导法在三维石墨烯表面原位生长直径为100nm左右、长度达2.80μm的ZnO纳米棒,从而制备出高度结晶的三维石墨烯/氧化锌纳米结构的复合材料。复合材料用XRD、SEM进行表征,并通过循环伏安曲线（CV曲线）及时间电流曲线（I-t曲线）电化学测试方法,测试三维石墨烯/氧化锌纳米结构复合材料对双氧水的检测情况。结果显示,采用新方法制备的三维石墨烯/氧化锌纳米结构复合材料作为电极对双氧水表现出优异的检测性能,检测限为1μmol/L,且线性检测范围为10~120μmol/L。 展开更多

关键词 三维石墨烯 ZNO纳米棒 晶种诱导 双氧水

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溶胶凝胶法制备氧化石墨烯/氧化铝复合材料 被引量：2

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作者 汪涛 蒋明慧 +1 位作者 张慧峰 肖巍伟 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2295-2298,共4页

将不同配比的异丙醇铝(Al IP)和氧化石墨烯(GO)水分散液,通过溶胶凝胶法制备了氧化石墨烯/氧化铝复合材料。通过SEM和TEM分析,氧化石墨烯被纳米颗粒包裹。XRD分析显示纳米颗粒的成分是Al2O3,通过原子力显微镜(AFM)分析,纳米颗粒的平均... 将不同配比的异丙醇铝(Al IP)和氧化石墨烯(GO)水分散液,通过溶胶凝胶法制备了氧化石墨烯/氧化铝复合材料。通过SEM和TEM分析,氧化石墨烯被纳米颗粒包裹。XRD分析显示纳米颗粒的成分是Al2O3,通过原子力显微镜(AFM)分析,纳米颗粒的平均粒径为50 nm。复合材料的生长机理是:首先GO和Al IP分子结合,Al IP水解后在GO表面生成Al OOH的小颗粒,随着反应的继续进行颗粒逐渐长大,通过高温处理,Al OOH转变为Al2O3。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 氧化铝 溶胶凝胶法

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水热法制备还原氧化石墨烯及其导电性调控 被引量：10

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作者 翁程杰 史叶勋 +2 位作者 何大方 沈丽明 暴宁钟 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期3263-3269,共7页

导电性可调控的还原氧化石墨烯(rGO)在结构功能材料和化工新材料等领域具有重要的应用前景。本文利用水热还原法实现了rGO的绿色制备,并通过调控反应温度和时间,获得了电导率可控的rGO产品,其电导率范围为10^(-4)~1 S·cm^(-1)。采... 导电性可调控的还原氧化石墨烯(rGO)在结构功能材料和化工新材料等领域具有重要的应用前景。本文利用水热还原法实现了rGO的绿色制备,并通过调控反应温度和时间,获得了电导率可控的rGO产品,其电导率范围为10^(-4)~1 S·cm^(-1)。采用UV-vis、FT-IR、XPS、SEM、XRD和Raman等表征方法系统研究了rGO还原过程中结构与组成的变化。发现GO还原过程中,其含氧官能团于120℃时开始明显分解,高于140℃后含量显著降低,GO片层sp2区域逐渐恢复,电导率逐渐增大到1 S·cm^(-1),同时层间距从8.2?减少到3.6?(1?=0.1 nm)。对比热还原法,水热法有效避免了rGO片层的堆叠,产物分散性较好,有望规模化制备导电性可控的rGO产品。本研究成果对rGO生产和应用具有重要意义。 展开更多

关键词 还原氧化石墨烯 分散液 制备 纳米材料 显微结构 电导率

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石墨烯对硅酸盐富锌防腐蚀涂层性能的影响 被引量：10

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作者 赵书华 陈宏 +4 位作者 王树立 陈玉 史小军 黄从明 才政 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2018年第12期930-935,940,共7页

在硅酸盐富锌涂料中添加了不同量的纳米石墨烯,然后涂刷在马口铁片上,制成一种新型石墨烯硅酸盐富锌防腐蚀涂层,并研究了石墨烯添加量对涂层附着力、耐盐雾性、耐冲击性和电化学性能的影响。结果表明:当石墨烯添加量为0.8%～2.0%时,涂... 在硅酸盐富锌涂料中添加了不同量的纳米石墨烯,然后涂刷在马口铁片上,制成一种新型石墨烯硅酸盐富锌防腐蚀涂层,并研究了石墨烯添加量对涂层附着力、耐盐雾性、耐冲击性和电化学性能的影响。结果表明:当石墨烯添加量为0.8%～2.0%时,涂层的柔韧性、耐冲击性和硬度随着石墨烯添加量的增加而升高,耐盐雾性和附着力随着石墨烯添加量的增加先升高后下降;当石墨烯添加量为1.0%时,涂层的自腐蚀电位最高,自腐蚀电流密度最小,防腐蚀效果最好。 展开更多

关键词 石墨烯 防腐蚀 电化学性能 涂层

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石墨烯改性富锂镍钴锰酸锂正极材料的制备及表征 被引量：1

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作者 袁菁菁 董国材 刘兵 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期91-93,97,共4页

作为一种新型层状材料,富锂镍钴锰酸锂具有良好的应用前景,然而其存在一定的结构缺陷和性能差异。尝试使用石墨烯对富锂镍钴锰酸锂材料进行改性,得到性能优良的锂离子电池正极材料,并采用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜等谱学技术以及... 作为一种新型层状材料,富锂镍钴锰酸锂具有良好的应用前景,然而其存在一定的结构缺陷和性能差异。尝试使用石墨烯对富锂镍钴锰酸锂材料进行改性,得到性能优良的锂离子电池正极材料,并采用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜等谱学技术以及恒电流充放电技术对改性后的材料进行了表征与测试。结果显示,该材料粒径较小且分布均匀,具有良好的充放电比容量(分别为251.7mAh/g和164.5mAh/g),和优良的循环稳定性。 展开更多

关键词 富锂镍钴锰酸锂 石墨烯 锂离子电池 正极材料

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镍钴锰酸锂三元材料的研究进展

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作者 袁菁菁 张涛 刘兵 《应用化工》 CAS CSCD 2014年第S2期266-269,共4页

介绍了该材料的研究历史和分类,讨论其结构特点、制备方法及材料改性,并比较和分析了几种主要制备方法的优劣,探讨了三元材料的工业发展方向。

关键词 锂离子电池 正极材料 三元材料 性能

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结构有序的Si/void/C/graphene纳米复合结构的制备及储锂性能 被引量：2

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作者 何大方 李丽鲜 +2 位作者 白凤娟 沈丽明 暴宁钟 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3600-3606,共7页

采用简单的超声、冷冻干燥和热还原相结合的自组装方法,设计和构建了纳米硅核/间隙/无定形碳壳层/石墨烯(Si/void/C/graphene)三维有序纳米复合结构。在该结构中,纳米硅核与碳壳层之间的空隙有效避免了硅的巨大体积膨胀对碳层的破坏,大... 采用简单的超声、冷冻干燥和热还原相结合的自组装方法,设计和构建了纳米硅核/间隙/无定形碳壳层/石墨烯(Si/void/C/graphene)三维有序纳米复合结构。在该结构中,纳米硅核与碳壳层之间的空隙有效避免了硅的巨大体积膨胀对碳层的破坏,大幅度提高了锂离子电池的循环稳定性;将Si/void/C纳米结构嵌入在石墨烯层与层之间,利用石墨烯卓越的导电性和柔韧性,进一步缓冲了硅材料的体积效应和提高了复合材料的导电性能。该复合材料在4200 m A·h·g^(-1)(1 C)电流密度下循环1000次后比容量仍高达1603 m A·h·g^(-1);在67 A·g^(-1)(16 C)的高倍率下,比容量仍有310 m A·h·g^(-1),显示出了在锂离子电池负极材料领域的巨大应用潜力。 展开更多

关键词 硅 石墨烯 碳 复合材料 纳米材料 电化学

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钛酸铁钠晶须/FEVE复合涂层的制备及其耐磨防腐性能

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作者 胡亚龙 李畅 +1 位作者 沈丽明 暴宁钟 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期71-77,共7页

目的为提升氟碳涂层的耐磨和防腐性能。方法采用KH550对钛酸铁钠晶须进行改性,并将改性晶须分散于氟碳树脂(FEVE)中,制备钛酸铁钠晶须/FEVE复合涂层。采用红外光谱、接触角、光学显微镜、金相显微镜和扫描电镜等表征方法,分析了改性前... 目的为提升氟碳涂层的耐磨和防腐性能。方法采用KH550对钛酸铁钠晶须进行改性,并将改性晶须分散于氟碳树脂(FEVE)中,制备钛酸铁钠晶须/FEVE复合涂层。采用红外光谱、接触角、光学显微镜、金相显微镜和扫描电镜等表征方法,分析了改性前后钛酸铁钠晶须的变化及其在树脂中的分散性。采用电化学交流阻抗研究了涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为。采用摩擦磨损试验机研究了涂层的摩擦学性能。结果钛酸铁钠晶须经改性后,接触角由14.5°增大为111°,呈现出优异的疏水性,能够均匀分散于FEVE中。交流阻抗测试结果表明,复合涂层的防护性能随晶须含量的增加呈现先提升后降低的趋势,当晶须质量分数为10%时,复合涂层的电化学阻抗高达1011?·cm2,优于纯氟碳涂层,呈现出优异的耐腐蚀性能。晶须含量过高时,因晶须交联形成网络结构而降低了涂层的防腐性能。钛酸铁钠晶须的添加同时大幅提升了FEVE涂层的耐磨性能,晶须质量分数为5%的复合涂层表现出最优的摩擦学性能,体积磨损量低至0.0164mm3,较纯FEVE涂层提升11.2倍。结论钛酸铁钠晶须/FEVE复合涂层具备优异的耐磨防腐性能,能有效降低实际工况中的涂层损伤,延长涂层的使用寿命。 展开更多

关键词 氟碳树脂 钛酸铁钠晶须 改性 防腐 耐磨

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