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碳包覆膨胀珍珠岩基硫氧镁水泥复合储热材料的性能研究
1
作者 赵昱鑫 董金美 +6 位作者 郑卫新 李儒光 文静 常成功 王德荣 李元瑞 安生霞 《盐湖研究》 2025年第1期64-73,共10页
相变潜热存储技术因其良好的储热性能可以提高建筑物的热舒适性,在节能建筑领域具有广阔的应用前景。文章利用碳包覆膨胀珍珠岩(EP/C)、十二醇(DD)和硫氧镁水泥材料,制备了一种高导热的新型镁基相变储热水泥,并对其导热性能、力学性能... 相变潜热存储技术因其良好的储热性能可以提高建筑物的热舒适性,在节能建筑领域具有广阔的应用前景。文章利用碳包覆膨胀珍珠岩(EP/C)、十二醇(DD)和硫氧镁水泥材料,制备了一种高导热的新型镁基相变储热水泥,并对其导热性能、力学性能、微观结构和物相进行了研究。结果表明,随着EP/C-DD掺量的增加,镁基相变水泥的导热系数和储热性能增大,抗压和抗折强度降低,EP/C-DD与MOS之间只是简单的物理混合,并未发生化学反应。当EP/C-DD掺量达到MgO质量的15%时(TESCs-15),虽然TESCs-15相应的抗压和抗折强度分别下降到54.2和3.5 MPa,较MOS净浆分别降低了36%和44.4%,但导热系数达到了最大值0.7155W/(m·K),较MOS净浆增长了42.4%,熔化/凝固温度范围为4.56~38.74℃,潜热值范围在为7.65~40.89 J/g,可作为储热材料有效地调节室内温度波动,起到节能降碳的作用。 展开更多
关键词 碳包覆技术 复合相变材料 硫氧镁水泥 热性能 力学性能
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碳包覆纳米材料应用于电催化氧还原反应研究进展
2
作者 薛景伟 张云阁 +1 位作者 吴耿煌 荣峻峰 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第2期518-531,共14页
电催化氧还原反应是燃料电池等清洁能源技术的关键反应,工业上目前普遍采用的是Pt/C催化剂,但Pt/C催化剂存在成本高、稳定性差等问题,亟需开发低成本、稳定高效的氧还原催化剂。碳包覆纳米材料在催化过程中碳壳可以保护金属纳米颗粒,避... 电催化氧还原反应是燃料电池等清洁能源技术的关键反应,工业上目前普遍采用的是Pt/C催化剂,但Pt/C催化剂存在成本高、稳定性差等问题,亟需开发低成本、稳定高效的氧还原催化剂。碳包覆纳米材料在催化过程中碳壳可以保护金属纳米颗粒,避免金属纳米颗粒出现腐蚀、脱落以及团聚等情况,表现出优异的稳定性,已经被广泛应用于催化加氢和电催化氧还原等反应。概述了碳壳与金属内核之间的相互作用,包括碳壳的保护作用、碳壳与金属内核之间的电子作用。梳理了近年来碳包覆非贵金属/贵金属纳米材料应用于电催化氧还原反应的研究进展,着重介绍了提高催化活性的优化策略,主要包括杂原子掺杂、内核金属合金化以及结构优化。最后,对碳包覆纳米材料当前存在的问题进行了归纳,同时指出精确调控碳壳、探索碳包覆多元合金的制备以及优化碳包覆材料的制备方法是碳包覆材料未来的发展方向。 展开更多
关键词 碳包覆材料 稳定性 氧还原反应 非贵金属催化剂 Pt基催化剂
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氮掺杂碳包覆负极材料的研究进展 被引量：1
3
作者 刘阳 赵露 +3 位作者 黄健 何鹏 周海辉 袁斌 《当代化工研究》 CAS 2024年第19期12-14,共3页
传统的沥青碳包覆石墨负极材料已经无法满足市场对锂离子电池在能量密度、充电、安全性等方面提出的更高要求,而氮元素掺杂可以调控碳包覆层的界面结构,提升负极材料的电化学性能,受到广泛关注和研究,且氮掺杂碳包覆是在当前的负极材料... 传统的沥青碳包覆石墨负极材料已经无法满足市场对锂离子电池在能量密度、充电、安全性等方面提出的更高要求,而氮元素掺杂可以调控碳包覆层的界面结构,提升负极材料的电化学性能,受到广泛关注和研究,且氮掺杂碳包覆是在当前的负极材料产业链条件下最具潜力和最容易实现产业化的改性方式之一。因此,本文从氮掺杂碳的结构特征及氮掺杂碳包覆负极材料两方面进行了综述,并对氮掺杂碳包覆的未来进行了展望,以期为其产业化发展提供参考。 展开更多
关键词 氮掺杂 碳包覆 锂离子电池 负极材料
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碳包覆多孔氧化镁对靛蓝胭脂红的高效吸附
4
作者 王欣玉 张耀玲 +1 位作者 张波 李武 《盐湖研究》 CAS CSCD 2024年第6期16-24,共9页
研究通过水热法和煅烧法的两步组合工艺合成了薄层碳包覆的多孔氧化镁复合材料,随后采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、EDS等手段对该复合材料进行结构表征,并研究了不同吸附条件对靛蓝胭脂红染料去除率的影响。采用等温热力学模型和吸附动力... 研究通过水热法和煅烧法的两步组合工艺合成了薄层碳包覆的多孔氧化镁复合材料,随后采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、EDS等手段对该复合材料进行结构表征,并研究了不同吸附条件对靛蓝胭脂红染料去除率的影响。采用等温热力学模型和吸附动力学模型对吸附过程进行了模拟。实验结果表明,在片状多孔氧化镁上包覆有较薄的碳层,其中n(MgCl_(2))∶n(C_(6)H_(12)O_(6))=5∶2的形貌均一,性能稳定。水热合成的层状氢氧化镁在煅烧后转化为多孔氧化镁,且粒径变小,比表面积变大。用该材料对靛蓝胭脂红进行吸附实验,结果表明,该材料对水溶液中的阴离子染料靛蓝胭脂红表现出优异的吸附性能且吸附在5~75 g/L NaCl浓度和pH值为2~10范围内所受影响较小。吸附后的材料经过煅烧具有良好的循环性能,可多次回收利用,即使经过10个循环,碳包覆多孔氧化镁复合材料对靛蓝胭脂红的吸附容量仍高达983.95 mg/g。吸附符合Langmuir等温热力学模型以及伪二阶动力学模型。 展开更多
关键词 碳包覆 吸附 氧化镁 染料 靛蓝胭脂红
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碳包覆中空磁性微球活化过硫酸盐降解水中甲氧苄啶
5
作者 孙彬 徐佳敏 +1 位作者 高仕谦 张占恩 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2834-2844,共11页
采用溶剂热合成法制备碳包覆铁酸锰中空磁性微球(CHM-MnFe_(2)O_(4)),通过SEM、TEM、XRD、VSM、FTIR、BET/BJH、XPS方法对其表观形貌进行分析,并将其应用于活化过硫酸盐(PMS)降解水中的甲氧苄啶(TMP),以高效液相色谱法对TMP的降解效率... 采用溶剂热合成法制备碳包覆铁酸锰中空磁性微球(CHM-MnFe_(2)O_(4)),通过SEM、TEM、XRD、VSM、FTIR、BET/BJH、XPS方法对其表观形貌进行分析,并将其应用于活化过硫酸盐(PMS)降解水中的甲氧苄啶(TMP),以高效液相色谱法对TMP的降解效率进行评估.经条件优化得出,在pH=7.0、PMS浓度为1.0 mmol·L^(−1)的条件下,投加0.10 g·L^(−1)的CHM-MnFe_(2)O_(4)纳米材料可在60 min内完全降解10.0 mg·L^(−1)的TMP.考察了无机阴离子和腐殖酸对TMP降解过程的影响:Cl−对TMP的降解具有双重作用,低浓度抑制高浓度促进;HCO_(3)−、HPO_(4)^(2−)和腐殖酸(HA)均具有一定抑制作用.通过自由基猝灭实验发现降解体系受到自由基·OH、SO_(4)^(−)·和非自由基1O_(2)的影响.循环实验和金属溶出实验证明CHM-MnFe_(2)O_(4)纳米材料具有良好的循环利用性能. 展开更多
关键词 碳包覆中空磁性微球 甲氧苄啶 过硫酸盐 降解.
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碳包覆二氧化钛材料的制备及储钠性能研究
6
作者 雅兰钧 高宇 +1 位作者 李敏 孙雪姣 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期262-264,271,共4页
TiO_(2)因为具有稳定性好和价格低廉等优点,被广泛用于储能系统中,被认为是具有潜力的钠离子电池负极材料。但是,由于TiO_(2)本身的电导率差,导致其电化学性能不佳。采用水热法制备了碳包覆TiO_(2)(TiO_(2)@C)复合材料,碳包覆能够实现... TiO_(2)因为具有稳定性好和价格低廉等优点,被广泛用于储能系统中,被认为是具有潜力的钠离子电池负极材料。但是,由于TiO_(2)本身的电导率差,导致其电化学性能不佳。采用水热法制备了碳包覆TiO_(2)(TiO_(2)@C)复合材料,碳包覆能够实现优异的电化学稳定性、循环可逆性和比容量的提升。将TiO_(2)@C复合材料作为钠离子电池负极进行了测试,在0.1A/g的条件下循环70圈后,依然能保持99.5%的库仑效率。此项研究为钠离子电池负极材料的规模化生产提供了极具潜力的策略。 展开更多
关键词 钠离子电池 负极材料 碳包覆 循环稳定性
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氮掺杂碳包覆的氧化镍和钼酸镍复合材料用于尿素氧化电催化
7
作者 徐立强 杨星 +1 位作者 张玉冰 王新星 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期15-22,共8页
通过分步水热以及退火的方法合成了氮掺杂碳包覆的氧化镍和钼酸镍复合材料(CN@NiO-NiMoO_(4)),并将其负载于泡沫镍(NF)上,直接用作催化尿素氧化反应UOR的电极材料。实验表明:氮掺杂碳包覆结构以及C-N@NiO与NiMoO_(4)的协同作用可以增强... 通过分步水热以及退火的方法合成了氮掺杂碳包覆的氧化镍和钼酸镍复合材料(CN@NiO-NiMoO_(4)),并将其负载于泡沫镍(NF)上,直接用作催化尿素氧化反应UOR的电极材料。实验表明:氮掺杂碳包覆结构以及C-N@NiO与NiMoO_(4)的协同作用可以增强催化剂的导电性、电荷转移能力、抗中毒能力并增大电活性表面积,显著提高了C-N@NiO-NiMoO_(4)的电催化活性和长期稳定性。研究还发现,C-N@NiO-NiMoO_(4)/NF在1.8 V的电流密度是NiMoO_(4)/NF的1.7倍,C-N@NiO/NF的3.6倍,在10 mA·cm^(-2)的电流密度下催化UOR 57 h,催化性能无显著变化。综上,C-N@NiO-NiMoO_(4)具有良好的实际应用前景。 展开更多
关键词 尿素氧化 电催化 氧化镍 钼酸镍 氮掺杂碳包覆结构
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壳聚糖基氮掺杂碳包覆FeF_(3)锂离子电池正极材料的制备及性能
8
作者 陈荟茗 林燕容 +5 位作者 周月 曹栩均 陈素妍 蒲浩 赵瑞瑞 袁中直 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第5期43-52,共10页
为解决使用有机物高分子材料制备高性能N掺杂碳包覆FeF_(3)正极材料中遇到的易还原、易烧蚀等挑战,提出了H_(2)O_(2)氧化与冷冻干燥相结合的制备策略。以Fe(NO_(3))_(3)为铁源兼发泡剂、壳聚糖为N、C包覆原料,在pH 1.8下制备了氮掺杂碳... 为解决使用有机物高分子材料制备高性能N掺杂碳包覆FeF_(3)正极材料中遇到的易还原、易烧蚀等挑战,提出了H_(2)O_(2)氧化与冷冻干燥相结合的制备策略。以Fe(NO_(3))_(3)为铁源兼发泡剂、壳聚糖为N、C包覆原料,在pH 1.8下制备了氮掺杂碳包覆的多孔FeF_(3)复合材料,研究了该材料作为锂离子电池正极材料的电化学性能。结果表明:前驱液中壳聚糖的引入使复合材料保存了壳聚糖纤维的缠绕包覆效果;高温O 2直接氧化法会导致壳聚糖多孔纤维的烧蚀和结构坍塌,在碳化后的氟化过程中,采用H_(2)O_(2)氧化与NH_(4)HF_(2)+NaH_(2)PO_(4)氟化相结合的水热合成法,使N掺杂碳包覆FeF_(3)复合材料中的Fe元素保持高价态,从而使其在4.5~2.0 V充放电范围具有208 mAh/g初始容量和好的循环性能。此方法可有效利用壳聚糖等天然高分子纤维的优势制备高活性的多孔FeF_(3)正极材料。该研究提出的策略简单有效,对各种N掺杂碳包覆的复合材料制备具有指导意义。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极材料 壳聚糖 氟化铁 氮掺杂碳包覆材料
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球型Si基碳包覆锂离子电池负极材料研究进展
9
作者 李东霖 杨万亮 +2 位作者 曹锐 杨雪 徐梅松 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期46-56,共11页
硅基材料包括单质硅及其氧化物SiO_(x)(0≤x≤2),具有理论容量高、工作电位低、对环境友好、储量丰富等特点,有望取代石墨成为新一代锂离子电池负极材料。然而,硅基材料在充放电过程中的体积膨胀效应始终不能避免,硅氧化物的低电导率也... 硅基材料包括单质硅及其氧化物SiO_(x)(0≤x≤2),具有理论容量高、工作电位低、对环境友好、储量丰富等特点,有望取代石墨成为新一代锂离子电池负极材料。然而,硅基材料在充放电过程中的体积膨胀效应始终不能避免,硅氧化物的低电导率也限制了硅基材料的发展。为解决上述问题,研究人员提出了各种各样的解决方法,其中,在硅基材料表面进行碳包覆的方法具有很广阔的应用前景并被广泛研究。本文先简要介绍了各硅基材料的储锂机理和失效问题,再从最典型的球型结构设计的角度切入,详细介绍了不同的球型碳包覆结构,如核壳结构、蛋黄壳结构、多孔结构等,并讨论了Si基碳包覆负极材料未来商业化的发展趋势和要面对的挑战。 展开更多
关键词 锂离子电池 球型 硅基材料 碳包覆
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氮掺杂冰粉基碳包覆Fe_(3)O_(4)及其储锂性能研究
10
作者 隋林秀 俞丽芯 +7 位作者 罗城城 胡单单 石津津 李力 孙玉恒 胡兵兵 曹蔚琦 袁小亚 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1016-1024,1030,共10页
碳包覆策略是能有效解决锂离子电池负极用过渡金属氧化物(TMO)材料在充放电过程中体积膨胀/收缩造成的粉化难题的一种有效途径。采用生物基可食用冰粉作为碳源与草酸高铁铵的水凝胶作为前驱物,经一步高温热解制备氮掺杂的冰粉基碳包覆Fe... 碳包覆策略是能有效解决锂离子电池负极用过渡金属氧化物(TMO)材料在充放电过程中体积膨胀/收缩造成的粉化难题的一种有效途径。采用生物基可食用冰粉作为碳源与草酸高铁铵的水凝胶作为前驱物,经一步高温热解制备氮掺杂的冰粉基碳包覆Fe_(3)O_(4),采用XRD、SEM、TEM、XPS、TGA、拉曼光谱、恒电流充放电测试、循环伏安和电化学阻抗谱等方法对样品的形貌、结构和电化学性能进行研究。结果表明,该方法可快速大量制备氮掺杂碳包覆Fe_(3)O_(4)多孔复合材料(N-C@Fe_(3)O_(4)),通过调整原料配比和热处理条件,获得优异的电化学性能。N-C@Fe_(3)O_(4)-5作为锂离子电池负极材料具有良好的循环稳定性(在0.1 A/g电流密度下循环下80圈保持762.74 mAh/g比容量)和较高的倍率性能。相关机理研究表明N-C@Fe_(3)O_(4)复合材料良好倍率性能主要来源于赝电容容量的贡献。复合材料优异的电化学性能是由于碳包覆能够防止纳米颗粒团聚,提高导电性以及形成稳定的固体电解质界面(SEI)膜。冰粉基碳包覆TMO是一种改善其电化学储锂性能的有效途径,可推广并改善其他锂离子电池氧化物负极的储锂性能。 展开更多
关键词 锂离子电池 Fe_(3)O_(4) 碳包覆 冰粉
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碳包覆硒化锌用作高性能锂离子电池负极材料 被引量：1
11
作者 欧镇滔 罗刚 +3 位作者 冯小勇 郭子依 李建伟 秦伟 《铜业工程》 CAS 2024年第1期81-89,共9页
石墨是当前锂离子电池的主流商用电极材料,然而受限于电化学储锂机理原因,其理论比容量偏低。因此,寻找高比容量负极材料的课题受到研究人员的广泛关注。本文以蔗糖为碳源,使用水热法制备了碳包覆ZnSe,并探究了其作为锂离子电池负极材... 石墨是当前锂离子电池的主流商用电极材料,然而受限于电化学储锂机理原因,其理论比容量偏低。因此,寻找高比容量负极材料的课题受到研究人员的广泛关注。本文以蔗糖为碳源,使用水热法制备了碳包覆ZnSe,并探究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)等系统研究了材料的形貌、结构和组分等。结果表明,碳材料的引入,并未改变ZnSe的晶体结构。为了探究其电化学储锂特性,以金属Li作为对电极组装了锂离子电池半电池,并利用循环伏安法、恒流充放电等方法对其性能进行了评估。结果表明,相比目前常用的聚偏二氟乙烯(PVDF)黏结剂,使用羧甲基纤维素钠(CMC)作黏结剂,碳包覆ZnSe样品表现出更为优异的循环稳定性和更高的比容量。此外,相比纯ZnSe,碳包覆之后其锂离子电池储能特性得到了极大提升,在0.1A/g电流密度下,经过50次循环,在最优碳包覆含量下,其比容量由228.8 mAh/g提升至545.0 mAh/g;即使在1 A/g电流密度下循环500圈,其比容量依旧保持在500 mAh/g以上。 展开更多
关键词 硒化锌 碳包覆 锂离子电池 负极 水热法
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一步法合成碳包覆Na_(0.44)MnO_(2)正极材料的制备及电化学性能 被引量：1
12
作者 张威龙 李桦林 +1 位作者 庞刚 张庆安 《安徽工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期248-255,共8页
以MnCO_(3)为锰源,Na_(3)C_(6)H_(5)O_(7)•2H_(2)O为碳源和钠源,采用一步固相法制备碳包覆Na_(0.44)MnO_(2)(NMO/C)正极材料,对材料的晶体结构、微观组织形貌进行表征分析,探究Na_(3)C_(6)H_(5)O_(7)•2H_(2)O和Na_(2)CO_(3)对Na_(0.44)M... 以MnCO_(3)为锰源,Na_(3)C_(6)H_(5)O_(7)•2H_(2)O为碳源和钠源,采用一步固相法制备碳包覆Na_(0.44)MnO_(2)(NMO/C)正极材料,对材料的晶体结构、微观组织形貌进行表征分析,探究Na_(3)C_(6)H_(5)O_(7)•2H_(2)O和Na_(2)CO_(3)对Na_(0.44)MnO_(2)晶体结构的影响;采用NMO/C组装纽扣电池进行循环伏安和首圈充放电测试,探究NMO/C材料的电化学性能。结果表明:NMO/C材料具有三维隧道结构,空间群为Pbam,形貌为长棒状,且表面均匀包覆一层2~3 nm的碳层;NMO/C正极材料表现出比较优异的长循环寿命和倍率性能,0.5 C倍率下的首圈放电比容量为113.1 mAh•g^(−1),循环1000圈后的放电比容量仍有74.1 mAh•g^(−1),容量保持率为65.5%;0.1,0.2,0.5,1.0,2.0 C倍率下的放电比容量分别为121.1,115.7,113.4,110.3,103.9 mAh•g^(−1),这是由于碳包覆层不仅可提高Na_(0.44)MnO_(2)正极材料的导电性,还可阻碍其与电解液直接接触,抑制Mn3+的溶解,致使NMO/C材料表现出优异的电化学性能。 展开更多
关键词 钠离子电池 Na_(0.44)MnO_(2) 三维隧道结构 碳包覆 电化学性能
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氮掺杂碳包覆FeCoNi颗粒的合成及催化甘油脱氢制备乳酸
13
作者 董小瑨 欧阳新平 谭华 《广东石油化工学院学报》 2024年第1期29-32,39,共5页
乳酸作为一种生物质基平台化学品,是合成可生物降解聚合物的理想原料。本文通过一锅法合成了氮掺杂碳包覆FeCoNi合金催化剂。TEM结果表明FeCoNi@NC纳米材料为核壳结构,过渡金属核在热解过程中催化非晶碳石墨化,有利于金属纳米颗粒向碳... 乳酸作为一种生物质基平台化学品,是合成可生物降解聚合物的理想原料。本文通过一锅法合成了氮掺杂碳包覆FeCoNi合金催化剂。TEM结果表明FeCoNi@NC纳米材料为核壳结构,过渡金属核在热解过程中催化非晶碳石墨化,有利于金属纳米颗粒向碳层之间的电子转移,从而提升催化活性。FeCoNi@NC在催化甘油脱氢反应中表现出优异的催化活性,在220℃时甘油转化率和乳酸的选择性分别达到98.1%和95.6%。另外,外层碳壳的保护作用抑制了合金颗粒的浸出和失活,FeCoNi@NC在连续5次循环使用后仍能保持稳定。这种催化系统将生物柴油副产物甘油升级为高值乳酸提供了一种高效经济的方法借鉴。 展开更多
关键词 甘油 无受体脱氢 乳酸 碳包覆 FeCoNi@NC
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碳包覆纳米钙钛矿型氧化物电极材料研究进展
14
作者 袁哲 孙世龙 +2 位作者 张国芳 杜自然 闫莫函 《广州化工》 CAS 2024年第5期1-3,共3页
纳米钙钛矿氧化物电极材料具有来源丰富、安全性强、环境友好等特点,是成为镍氢电池及锂离子电池电极材料的新选择。然而,钙钛矿氧化物本征电导率较低、晶粒易团聚等缺点限制了其实践化应用。研究发现,通过对钙钛矿型氧化物表面进行碳... 纳米钙钛矿氧化物电极材料具有来源丰富、安全性强、环境友好等特点,是成为镍氢电池及锂离子电池电极材料的新选择。然而,钙钛矿氧化物本征电导率较低、晶粒易团聚等缺点限制了其实践化应用。研究发现,通过对钙钛矿型氧化物表面进行碳包覆改性可以显著提升其电化学性能。因此,本文依据近期国内外对碳包覆钙钛矿氧化物的研究,系统阐述不同的碳源种类及包覆方法等因素对碳包覆钙钛矿型氧化物电极材料的电化学性能影响。 展开更多
关键词 碳包覆 钙钛矿氧化物 电极材料 研究进展
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碳包覆对磁铁矿粉等温还原的影响研究
15
作者 蒋武锋 万文 +1 位作者 郝素菊 武怡昊 《河南冶金》 2024年第1期1-4,56,共5页
采用水热炭法制备碳包覆钒钛磁铁矿,在温度分别为600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃及CO气氛中恒温2 h,研究碳包覆矿粉的还原情况,分析还原后物质的形貌及物相组成。结果表明,碳包覆能够提高钒钛磁铁矿的还原程度,即能够提高... 采用水热炭法制备碳包覆钒钛磁铁矿,在温度分别为600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃及CO气氛中恒温2 h,研究碳包覆矿粉的还原情况,分析还原后物质的形貌及物相组成。结果表明,碳包覆能够提高钒钛磁铁矿的还原程度,即能够提高还原后的金属化率,碳的存在既能发生气化反应有利于磁铁矿的还原,也能抑制钒钛磁铁矿还原过程中铁晶须的生长。 展开更多
关键词 碳包覆 铁晶须 还原
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碳包覆Na_(3.35)Mn_(1.15)Ti_(0.80)V_(0.05)(PO_(4))_(3)正极材料的电化学性能
16
作者 马一博 杨浩然 +2 位作者 凌仕刚 赵海雷 刘亚飞 《矿冶》 2024年第6期874-882,共9页
钠快离子导体(NASICON)结构Na_(3)MnTi(PO_(4))_(3)(NMTP)因其高电压、低成本等优势极具开发前景,然而其低电子电导率和低库伦效率限制了其商业化应用。为解决这些问题,采用喷雾干燥法分别制备了无碳包覆和以柠檬酸为碳源包覆的Na_(3.35... 钠快离子导体(NASICON)结构Na_(3)MnTi(PO_(4))_(3)(NMTP)因其高电压、低成本等优势极具开发前景,然而其低电子电导率和低库伦效率限制了其商业化应用。为解决这些问题,采用喷雾干燥法分别制备了无碳包覆和以柠檬酸为碳源包覆的Na_(3.35)Mn_(1.15)Ti_(0.80)V_(0.05)(PO_(4))_(3)(NMTVP)正极材料。采用X射线衍射仪(XRD)、热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)对正极材料结构和形貌进行了表征分析。研究表明:柠檬酸可在NMTVP表面形成均匀碳包覆层,同时作为分散剂使得过渡金属均匀分布,减少阳离子混排,抑制Mn(PO_(3))_(2)、NaTi_(2)(PO_(4))_(3)等杂相的生成。碳包覆可有效隔绝正极材料与电解液之间的接触,抑制界面副反应和锰溶出,降低界面阻抗,提升NMTVP@C材料的电化学性能,在0.1 C倍率下首次放电比容量达到96.2 mA·h·g^(-1),首次库伦效率也得以较大提升,表现出了优异的倍率和循环性能。 展开更多
关键词 钠离子电池 正极材料 Na_(3)MnTi(PO_(4))_(3) 钒掺杂 碳包覆
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工业放大碳包覆镍催化剂在催化加氢芳硝基化合物中的应用
17
作者 吴耿煌 王凡非 +1 位作者 张云阁 荣峻峰 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1545-1551,共7页
基于金属羧酸络合物前体热解法,实现碳包覆镍(Ni@C)纳米复合材料的工业放大生产。考察了Ni@C催化剂在芳硝基化合物选择性加氢反应中的性能,通过分析加氢反应的中间产物并以苯基羟胺为模型化合物开展加氢评价及循环套用实验。实验结果表... 基于金属羧酸络合物前体热解法,实现碳包覆镍(Ni@C)纳米复合材料的工业放大生产。考察了Ni@C催化剂在芳硝基化合物选择性加氢反应中的性能,通过分析加氢反应的中间产物并以苯基羟胺为模型化合物开展加氢评价及循环套用实验。实验结果表明,Ni@C可在温和的反应条件下(50℃,1 MPa H_(2))高选择性(高于99%)加氢4-硝基氯苯(4-NCB)、4-硝基苯酚、1,3-二硝基苯等多种芳硝基化合物,合成对应的芳香胺类化合物;Ni@C催化加氢4-NCB的过程为直接路径与缩合路径并存的反应路径,且Ni@C催化剂具有较好的稳定性;Ni@C还具有抗噻吩等硫化物中毒的特性,并可用于硫代芳胺的合成。 展开更多
关键词 碳包覆镍 催化加氢 芳硝基化合物 芳香胺类 反应路径 抗中毒
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道路石油沥青基碳包覆Fe_(3)O_(4)复合材料及其储锂性能研究
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作者 傅孝良 胡单单 +2 位作者 赵磊 毛霖 袁小亚 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期10157-10164,共8页
选取廉价的乳化沥青作为碳前驱体、以柠檬酸铁铵为铁源、氯化钠为模板,通过模板辅助法高温热解法制备了沥青衍生碳纳米片包覆Fe_(3)O_(4)复合材料(C@Fe_(3)O_(4))。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(... 选取廉价的乳化沥青作为碳前驱体、以柠檬酸铁铵为铁源、氯化钠为模板,通过模板辅助法高温热解法制备了沥青衍生碳纳米片包覆Fe_(3)O_(4)复合材料(C@Fe_(3)O_(4))。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段表征C@Fe_(3)O_(4)复合材料的化学组成和微观结构形貌,并通过恒电流充放电测试、倍率测试、电化学阻抗、电流间歇滴定技术(GITT)等测试表征其电化学性能。结果表明,由柠檬酸铁铵在热解中产生的Fe_(3)O_(4)纳米颗粒均匀地包裹在石墨化沥青衍生碳纳米笼中;作为锂离子电池的负极时,优化的C@Fe_(3)O_(4)-3复合材料在0.1 A/g的电流密度下循环100次后保持有910.85 mAh/g的优异可逆容量,且在1 A/g的大电流密度下循环240次后仍可以保留517.76 mAh/g的可逆容量。如此出色的循环稳定性主要得益于其精心设计的结构:高度石墨化石油沥青基碳纳米笼不仅提高了Fe_(3)O_(4)材料的导电性,还有效抑制了Fe_(3)O_(4)在充放电循环过程中的体积膨胀,提供了增强的电化学稳定性。这项工作不仅实现了低成本道路石油沥青的高附加值利用,而且可以推广到应用其他氧化物负极。 展开更多
关键词 石油沥青 Fe_(3)O_(4) 碳包覆 锂离子电池 负极
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碳包覆空心硅氧化物负极材料的制备及性能研究
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作者 何冬林 孙森 +1 位作者 李平 曲选辉 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第4期67-71,80,共6页
以正硅酸四乙酯为硅源、十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂及造孔剂,采用改进的stöber法及碳热还原法制备了碳包覆的介孔空心硅氧化物负极材料。结果表明:乙醇与水体积比变化对SiO_(x)纳米球粒度、形貌及性能有重要影响;乙醇与水... 以正硅酸四乙酯为硅源、十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂及造孔剂,采用改进的stöber法及碳热还原法制备了碳包覆的介孔空心硅氧化物负极材料。结果表明:乙醇与水体积比变化对SiO_(x)纳米球粒度、形貌及性能有重要影响;乙醇与水体积比小,材料球形度差,呈椭圆形;乙醇与水体积比增大,纳米材料尺寸增加;乙醇与水体积比0.45时所得SiO_(x)纳米球粒径300 nm左右,以该纳米球组装的扣式电池在电流密度100 mA/g下循环200次后可逆比容量为813 mAh/g,在500 mA/g下循环1200次后可逆比容量为704 mAh/g,容量保持率为82%,每次容量衰减率仅0.015%。 展开更多
关键词 硅氧化物 负极材料 空心结构 碳包覆 纳米球
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碳包覆棒状纳米氧化铁非等温还原动力学
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作者 郝素菊 田杨 +3 位作者 刘政 蒋武锋 高一策 佟帅 《冶金能源》 北大核心 2024年第5期54-59,共6页
纳米氧化铁作为一种兼具优良光学属性、磁响应特性等多种功能优势的纳米材料,结合碳包覆工艺,极大地促进了新功能材料的开发与应用。为确定碳包覆棒状纳米氧化铁还原过程中的动力学参数,试验通过水热炭化法制备碳包覆棒状纳米氧化铁,在... 纳米氧化铁作为一种兼具优良光学属性、磁响应特性等多种功能优势的纳米材料,结合碳包覆工艺,极大地促进了新功能材料的开发与应用。为确定碳包覆棒状纳米氧化铁还原过程中的动力学参数,试验通过水热炭化法制备碳包覆棒状纳米氧化铁,在氮气气氛条件下,对样品的失重曲线分析,结合FWO法与CR法进行交叉验证。结果显示:碳包覆棒状纳米氧化铁反应活化能约为102.06 kJ/mol,反应机理为三级化学反应模型。 展开更多
关键词 棒状纳米氧化铁 碳包覆 直接还原 非等温 动力学
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