王妹先
,
王成扬
,
陈明鸣
,
王艳素
,
时志强
,
杜嬛
,
李同起
,
胡子君
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(09)60034-2
以一种各向同性沥青为原料,通过不同恒温时间制备了具有不同软化点的两种中间相沥青,而后直接用KOH活化获得活性炭.考察了中间相沥青软化点对所得活性炭结构的影响,研究了以所制活性炭为电极材料的双电层电容器的性能.结果表明:两种中间相沥青的软化点分别为280℃和330℃,所得活性炭的比表面积分别为1337m2·g-1和1300m2·g-1.以两种活性炭为电极材料的双电层电容器在放电电流密度为50mA/g时的比容量分别为190.8F·g-1和255.6F·g-1.循环伏安测试表明:较低软化点中间相沥青制备的活性炭电极材料具有较好的矩形形状.
关键词:
电容器
,
活性炭
,
中间相沥青
,
电化学性能
李同起
,
王成扬
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.03.016
碳质中间相是制备高性能炭材料制品的优质前驱体,其产品已在高性能复合材料、超高功率石墨电极和二次锂离子电池用负极材料等方面得到了成功应用.碳质中间相产品的结构复杂、形态各异,造成了生产这些产品涉及的原料和处理过程的多样化.为了分析和预测一定条件下获得的碳质中间相产品的性能,进而确定其具体的用途,需要弄清碳质中间相的形成机理.通过系统地探讨碳质中间相的形成过程,对以往文献中的解释给予了归纳和分析.分析认为传统解释中存在许多不合理的地方,不能对一些现象给予合理的解释;"微域构筑"理论在传统解释的基础上有了很大进步,但由于该理论中引入了实际上并不存在的片层微晶单元而使其存在缺陷;"颗粒基本单元构筑"理论摒弃了以上两种理论中的不合理成分,能够对碳质中间相的形成过程进行很好的解释.此外,对"颗粒基本单元构筑"理论的一些应用也进行了讨论.
关键词:
碳质中间相
,
形成机理
,
基本单元构筑
丁翰洋
,
王成扬
,
陈明鸣
,
郑嘉明
新型炭材料
为考察中间相的形成和生长机理,将一种煤沥青制备的中间相炭微球添加到另一种沥青中进行二次热缩聚,结果发现中间相炭微球可以进行二次生长.二次热缩聚中间相炭微球的产率、粒径分布、表面和断面的形貌表明添加的中间相炭微球对于沥青热缩聚过程的物理作用更为主要；二次热缩聚过程包含了添加的中间相炭微球的二次生长过程和原料沥青独立成核生长两个相互竞争的过程,中间相炭微球的添加量对这两个过程有着重要的影响；中间相炭微球的生长是基本构筑单元不断进入相界面的构筑过程.
关键词:
中间相炭微球
,
二次生长
,
生长机理
韩鹏献
,
王成扬
,
时志强
,
吕嘉辉
,
秦军
,
姚国富
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01046
以热固性酚醛树脂为前驱体, 采用水蒸汽为活化剂, 通过改变活化时间, 制备出了一系列双电层电容器用活性炭(PFR(1-5)). 采用低温氮气吸附法测定BET比表面积和孔结构, 发现随着活化时间的增加, 活性炭的比表面积和中孔率增 大. 电化学测试表明, 用活化时间为5h的PFR5H制备的模拟EDLC的比电容, 在有机体系中50mA/g恒 流放电比电容达106.5F/g, 1000mA/g下放电仍保持99.7F/g, 仅衰减了6.4％, 具有良好的倍率特性. 交流阻抗谱测试结果显示PFR5H的内阻最低, 具有良好的电容性能和功率特性.
关键词:
双电层电容器
,
activated carbon
,
steam
,
phenolic formaldehyde resin
平丽娜
,
王成扬
,
陈明鸣
,
郑嘉明
材料导报
以石墨化中间相炭微球(MCMB)为前驱体,采用氧化、微膨胀法制备了微膨胀石墨电极材料(e-MCMB)；采用X射线衍射仪和扫描电镜表征样品的外貌、结构,并采用恒电流充放电测试和循环伏安法研究了微膨胀石墨电极在LiPF6有机电解液体系中的电化学行为.结果表明,微膨胀石墨材料有良好的球形形状,晶体参数La10、Lc和平均堆积碳层数与MCMB相比显著减小；平均层间距d(002)大于石墨材料,在0.411～0.418nm范围；首次充电在4.5～4.8V间存在明显的“电化学活化”现象,储能行为不同于传统石墨材料；在2.5～4.8V电压区间,放电比电容量达143.7F/g;将微膨胀石墨正极材料与石墨负极材料匹配,预计能得到高能量密度的锂离子电容器.
关键词:
石墨
,
微膨胀石墨
,
电极材料
,
电化学活化
,
锂离子有机系电解液
朱由余
,
陈明鸣
,
杨斌
,
王成扬
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.10.009
以高软化点煤沥青和热塑性酚醛树脂为主要原料,机械混合均匀后,采用悬浮法制备沥青/树脂基复合球形活性炭.使用扫描电子显微镜(SEM)、N2物理吸脱附仪、颗粒强度测定仪,对复合球的表面形貌、孔道结构和机械强度进行表征.实验结果表明:树脂的加入不仅能够拓宽球形活性炭的孔径分布,而且能够有效地提高球形活性炭的机械强度.树脂含量为30％的球形活性炭BET表面积为1049 m2/g,总孔容为0.62 cm3/g,平均孔径为8.8nm,同时机械强度达6.2N.通过苯的静态吸脱附测试研究了沥青树脂基球形活性炭的吸附性能,结果表明:复合球形活性炭基本上保持了沥青基球形活性炭的快速吸脱附性能,树脂的加入并没有明显延长复合球形活性炭对苯的吸脱附时间.
关键词:
煤沥青
,
酚醛树脂
,
孔道结构
,
机械强度
杜思红
,
付晓亭
,
王成扬
,
乔志军
,
陈明鸣
材料导报
以马铃薯淀粉为原料,采用磷酸氢二铵进行稳定化处理,然后通过炭化制得了淀粉基炭微球.采用SEM、TEM、XRD和N2吸附实验对所制得的炭微球的形貌和结构进行了表征.研究表明,实验所制备的炭微球成功地保持了原料淀粉的天然球形形貌,其碳质结构具有典型的无定形结构特点,但在其无序结构周围存在着一些炭微晶.炭微球的BET比表面积为554 m2/g,总孔容为0.26 cm3/g.同时,通过FT-IR对磷酸氢二铵的稳定化机理进行初步的分析,结果表明,磷酸氢二铵对淀粉的化学脱水反应具有较好的催化作用,有利于淀粉在稳定化、炭化过程中保持原有球形颗粒结构.
关键词:
磷酸氢二铵
,
马铃薯淀粉
,
稳定化机理
,
炭微球
李同起
,
王俊山
,
胡子君
,
王成扬
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.02.001
在系统地分析了当今炭素材料研究的基础上,结合科学技术发展的方向提出了炭素科学的研究热点,认为多孔碳材料、纳米碳材料和碳基复合材料是当今炭素材料的研究热点,而由能源的开发与利用、环境的保护与治理和生命科学的发展所引出的新型应用领域则代表了未来几年乃至几十年的研究热点和发展趋势,这些炭素材料的应用则构成了当今炭素材料应用科学的主要研究内容.炭素材料的基础研究主要围绕着炭素材料的性能和应用展开.
关键词:
炭素材料
,
应用
,
热点
,
炭素科学
王成扬
,
李明伟
,
郑嘉明
,
稻垣道夫
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2003.01.002
用热缩聚和催化缩聚两种不同工艺制备的中间相沥青及自行设计的五种喷丝板,熔融纺制出中空、条形、Y-形和圆形截面的沥青纤维.实验证明,沥青熔体的出口膨胀性是影响异形纤维特别是中空纤维纺丝成形的重要流变学参数.这一参数随中间相沥青的性质和熔体温度而变化,在较高温度下,沥青熔体的出口膨胀性减小,使得所纺制异形纤维截面的异形度降低.X-射线衍射分析结果表明,不同形状的喷丝板因其不同的当量直径,在纺丝时对熔体产生不同的剪切作用;当量直径越小,剪切作用越强,沥青分子沿纤维轴的取向度越高,因此可使其炭纤维的力学性能提高.
关键词:
中间相沥青
,
粘弹性
,
炭纤维
,
X射线衍射
