张强
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程新兵
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黄佳琦
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彭翃杰
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魏飞
新型炭材料
随着石墨负极的成功商用，锂离子电池在智能手机、笔记本电脑等便携式电子设备中已得到广泛的应用。经过20多年的发展，现有基于嵌锂化合物正极的锂离子电池已接近其理论容量，但仍不能满足高速发展的电子工业和新兴的电动汽车等行业的要求，寻找具有更高能量密度的电池系统迫在眉睫。锂硫电池系统具有极高的理论能量密度，在多种储能系统中是最具潜力的一种二次电池。但是锂硫电池中也存在硫的电导率极低、多硫化物溶解迁移等问题，使其在走向实用化的过程中遇到许多困难。纳米碳质材料在新型锂硫电池的开发过程中处于重要地位，通过纳米炭的引入，可以获得导电复合正极材料，控制多硫化物的穿梭，从而有望实现正极硫材料的高效利用。综述了基于纳米炭-硫复合正极材料，尤其是碳纳米管、石墨烯、多孔炭以及其杂化物等材料复合的电极，分析其结构与锂硫电池性能的关系，并展望锂硫电池的发展方向。
关键词:
锂硫电池
,
碳硫复合正极
,
纳米炭
,
碳纳米管
,
石墨烯
,
多孔炭
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杂化物
智林杰
,
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.02.003
研究了酞菁铁在密封体系中固态热裂解制备新型炭纳米材料的方法.通过这种方法,可以大量制备排列整齐又很直的碳纳米管.实验发现,升高热裂解温度,尤其温度高于800℃时,有利于碳管的生长.同时,这种方法还是一种非常有效的制备特殊结构纳米炭材料的方法.如用这种方法可以得到很长的具有电缆型结构的纳米炭,在其中具有单晶结构的炭化铁形成了电缆的金属芯.其他一些特殊炭结构,如项链型炭结构、管中管炭结构等也可以用这种方法制备出来.
关键词:
酞菁铁
,
固态热裂解
,
纳米炭
,
特殊结构
周光敏
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王大伟
,
李峰
,
张莉莉
,
翁哲
,
成会明
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(11)60075-9
通过原位化学聚合制备了不同形貌的纳米炭材料(炭黑,碳纳米管及石墨烯纳米片)/聚苯胺复合电极材料.分析表明:石墨烯/聚苯胺复合材料相比于炭黑/聚苯胺、碳纳米管/聚苯胺复合物及纯聚苯胺,具有产率和比容量高,内阻低及明显提高的循环稳定性和倍率性能.石墨烯/聚苯胺复合材料更好的电化学性能归因于:(a)二维平面结构石墨烯有利于大量聚苯胺在其表面均匀沉积及更多的活性位使聚苯胺和电解液离子接触,从而有利于聚苯胺得失电子促使氧化还原反应的顺利进行;(b)石墨烯间的面接触有利于构建电子的快速传输网络使电极材料具有更低的电阻;(c)石墨烯及聚苯胺层层堆叠结构具有柔性包覆限制作用,可有效防止聚苯胺在充放电过程中因膨胀和收缩而从石墨烯表面脱离.
关键词:
纳米炭
,
石墨烯
,
碳纳米管
,
聚苯胺
,
超级电容器
刘洪阳
,
冯振豹
,
王嘉
,
刁江勇
,
苏党生
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(16)60006-9
介绍了一种大规模制备形貌可控的中空纳米炭材料的方法.该方法以金属氧化物为模板,利用乙苯分子在金属氧化物表面高温快速产生的积炭为炭源,除去模板后可以得到具有中空结构的纳米炭材料.该方法简单、高效、低成本,具有普适性,制备过程中不需要使用昂贵的表面活性剂为炭源.利用该方法,以实验室制备的氧化锌纳米棒和商业的氧化锌纳米球为模板,分别成功的制备出中空纳米炭管和中空的纳米炭球.该合成方法可以进一步推广到制备其它形貌的中空纳米炭材料并用于催化和能量储存等领域.
关键词:
纳米炭材料
,
中空结构
,
形貌可控
,
模板法
,
积炭反应
