张睿
,
徐耀
,
吕永根
,
李志宏
,
孟庆函
,
李开喜
,
吴东
,
凌立成
,
王俊
,
赵辉
,
荣利霞
,
董宝中
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2002.03.007
酚醛树脂和羟甲基化蜜胺在碱性水溶液中在85℃水浴中反应5d经溶胶-凝胶过程形成了水凝胶.水凝胶经丙酮置换产生酮凝胶,而后经超临界二氧化碳干燥生成有机气凝胶.有机气凝胶在氮气氛中800℃下裂解3h形成了炭气凝胶.采用小角X-射线散射技术和散射理论对上述四种凝胶的微结构进行了分析.结果发现:水凝胶粒子是单分散的,被水溶胀并在0.15nm处有强的散射峰,表明具有纳米尺度的空间周期结构,这种结构是通过不稳态纳米尺度相变--旋节微相分离产生的.由丙酮置换产生的酮凝胶也是单分散的,被丙酮稍微溶胀并在0.15nm具有肩峰,表明水凝胶在溶剂置换过程中发生轻微团聚产生的大粒子在较小角处发生强烈的散射致使强峰演化成肩峰.有机气凝胶和炭气凝胶都是多分散的,在小角处没有散射峰,表明在超临界干燥过程中粒子的团聚继续发生导致多分散性并掩盖了纳米尺度的空间周期结构致使散射峰消失.有机气凝胶中存在的扩散界面层在其裂解过程中消失,这可能是由于在裂解过程中扩散界面层向粒子迁移以降低界面能所致.从小角X-射线散射数据用Shull-Roess法得到的有机气凝胶和炭气凝胶的回转半径分布比较可知,在裂解过程中,粒子的团聚长大、质量损失和致密化共同作用的结果使得炭气凝胶的回转半径分布比有机气凝胶稍宽,最可几回转半径稍微减小.
关键词:
炭气凝胶
,
裂解
,
小角X射线散射
,
微观结构
李宝华
,
李开喜
,
孟庆函
,
吕春祥
,
吴东
,
凌立成
,
徐春明
,
王仁安
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2000.04.014
以热塑性酚醛树脂为前驱体,在600 ℃～1 600 ℃下裂解制备了锂离子电池负极用树脂炭.采用元素分析法考察了酚醛树脂的元素组成,并通过X射线衍射、恒电流法研究了树脂炭微晶的变化以及充放电性能.研究发现:随着裂解温度的提高,酚醛树脂炭的微晶结构逐渐规整;首次充放电容量下降,这与其热处理温度和氢含量有关.
关键词:
酚醛树脂
,
锂离子电池
,
炭负极
,
裂解炭
张睿
,
詹亮
,
孟庆函
,
梁晓怿
,
吕春祥
,
李开喜
,
凌立成
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.01.002
热固性酚醛树脂-羟甲基三聚氰胺经历聚合反应、溶胶-凝胶、超临界干燥和裂解过程生成了有机和炭气凝胶.比较了超临界石油醚干燥(240 ℃、6.0 MPa下1 h)和超临界二氧化碳干燥(60 ℃、10.0 MPa下7 d)在制备有机和炭气凝胶过程中的作用.结果发现:超临界石油醚干燥时间比超临界二氧化碳的显著短,虽然前者制备的有机气凝胶的BET比表面和中孔孔容比后者小,但前者制备的有机气凝胶在热裂解过程中的热稳定性比后者好,因此,超临界石油醚干燥制备的炭气凝胶的BET比表面和中孔孔容均比超临界二氧化碳的大.超临界石油醚干燥可以替代超临界二氧化碳干燥来制备炭气凝胶.
关键词:
有机气凝胶
,
炭气凝胶
,
超临界干燥
,
孔隙
孟庆函
,
张睿
,
李开喜
,
吕春祥
,
凌立成
无机材料学报
采用浸渍法和掺杂法分别在活性炭中负载金属Cu,初步电化学性能测试表明,活性炭负载金属Cu可以提高活性炭电极的放电容量,但不同负载方法对其循环性能造成较大的影响.通过电镜照片和XRD等手段对金属在活性炭上的负载状态进行分析比较,结合电极的充放电性能,发现在活性炭中均匀掺杂金属Cu,可以提高电容器的放电容量,且电化学性能稳定.
关键词:
双电层电容器
,
load
,
discharge capacitance
孟庆函
,
张睿
,
李开喜
,
吕春祥
,
凌立成
功能材料
选用中孔活性发作为双电层电容器的电极材料,实验发现,中孔活性炭电化学性能优异,比表面积利用率高达93.5%;用水蒸气活化可以增加活性炭的比表面积,随着活化时间滗的延长,活性炭收率降低,活化2h收率仅为26.5%,同时比表面积从原来的760m2/g增加到1480m2/g,且主要在2nm附近孔结构分布强度增强.比电容随活化时间的延长而增加,但增速低于比表面积的增加幅度.
关键词:
中孔活性炭
,
双电层电容器
,
比电容
孟庆函
,
刘玲
,
宋怀河
,
凌立成
功能材料
采用低分子线性酚醛树脂-糠醛为原料通过溶液-溶胶-凝胶途径成功合成了炭气凝胶,探讨了结构对电化学性能的影响.采用直流循环法测定炭气凝胶为电极的超级电容器的电化学性能,结果表明,炭气凝胶电极在0.5mA充放电时电极的比电容为121F/g,充放电效率为95%,具有性能稳定、充放电效率高等优良性能.
关键词:
炭气凝胶
,
超级电容器
,
电化学性能
孟庆函
,
李开喜
,
宋燕
,
吕春祥
,
凌立成
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2001.04.004
用石油焦作为原料,KOH为活化剂,在不同活化条件下制备系列不同比表面积的活性炭.用直流恒流循环实验考察活性炭电极的电化学性能.实验发现 ,石油焦基活性炭随着活性炭比表面积的增加,活性炭比电容逐渐增大;活性炭孔结构分布相同,随比表面积的增加,比电容线性增加,比表面积利用率降低.活性炭孔结构对比电容有较大的影响,30% KOH电解液可以进入活性炭中大于0.6nm的微孔,孔径越大,其比表面积利用率越高.
关键词:
活性炭
,
双电层电容器
,
比电容
张正府
,
曹兵
,
潘凯
,
孟庆函
膜科学与技术
在卷式膜组器平行流道中,利用计算流体力学(CFD)方法研究了横向网丝间距对流体流动的影响.在横向网丝间距依次为1.333 mm、2 mm、4 mm的3种平行流道中,分别考察了流体的速度和压力分布,并且分析了膜通量与压降之间的关系.模拟结果表明:平行流道中横向网丝间距对流体流动有着重要的影响,横向网丝间距为2 mm的流道是较好的流道,因为它能够较好地平衡膜通量与压降之间的关系.
关键词:
卷式膜组器
,
平行流道
,
计算流体力学
,
横向网丝间距
孟庆函
,
刘玲
,
曹高萍
,
杨裕生
功能材料
以酚醛树脂为活性炭基体,采用化学掺杂法掺杂氯化铜,制备氯化铜/活性炭复合电极材料.通过物理吸附考察了金属氯化铜的存在下不同活化时间对金属复合活性炭孔径分布的影响,实验表明活化时间越长,比表面积越大,中孔含量越高.通过透射电镜和X射线衍射对复合电极的微观结构进行了研究,表明金属铜以纳米级均匀分散在活性炭中.通过比较活性炭电极和复合电极的电化学性能,说明掺杂金属铜可以有效提高比电容,并对充放电机理进行了探讨.
关键词:
氯化铜
,
炭电极
,
超级电容器
孟庆函
,
刘玲
,
宋怀河
,
张睿
,
凌立成
无机材料学报
炭气凝胶电极的电化学测试表明,炭气凝胶具有性能稳定、充放电效率高、适合于大电流充放电等优良性能.炭气凝胶储电的影响因素主要来自于比表面积、孔容和孔结构分布的综合作用.孔容较大,平均孔径较宽时,储电能力较大,且大孔容对电极材料储电是相当有利的.在高比表面积活性炭中添加不同比例的炭气凝胶,可以提高电极的比电容,炭气凝胶含量为15％时,电极比电容最高.
关键词:
炭气凝胶
,
supercapacitor
,
activated carbon
