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炭气凝胶及其在锂离子电池中的应用

炭气凝胶及其在锂离子电池中的应用

电动车及新型电池学术交流会

作者：李宝华张睿吕永根李开喜凌立成康飞宇清华大学深圳研究生院中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室清华大学材料系

0前言锂离子电池由于具有高能量密度、高工作电压(约3.6V)、良好的循环性能、无记忆效应、安全以及无污染等优点而倍受世人青睐。当前,随着用电设备的进一步小型化以及航空航天的特殊需要,锂离子电池在能量密度、充放电效率以及循环性...

0前言锂离子电池由于具有高能量密度、高工作电压(约3.6V)、良好的循环性能、无记忆效应、安全以及无污染等优点而倍受世人青睐。当前,随着用电设备的进一步小型化以及航空航天的特殊需要,锂离子电池在能量密度、充放电效率以及循环性能方面还有待进一步的提高,而锂离子电池性能的提高在很大程度上取决于炭负极材料性能的提高。目前已商品化的锂离子电池炭负极材料可分为石墨、软炭和硬炭3类。溶胶-凝胶法合成高分子聚合物是近几年的研究热点,但是以溶胶-凝胶为硬炭前驱体制备的炭气凝胶用作锂离

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来源： cnki会议评论

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丙烯腈-丙烯酰胺共聚物的合成与热性能研究

合成技术及应用 2008年第4期23卷 8-11页

作者：周吉松吕永根王小华杨常玲潘鼎纤维材料改性国家重点实验室东华大学材料科学与工程学院上海201620 东华大学化学化工与生物工程学院上海201620

采用溶液自由基法制备了丙烯腈(AN)-丙烯酰胺(AM)共聚物,采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振光谱(NMR)、差示扫描量热仪(BSC)和热重分析(TG)等方法对聚合产物进行了表征。研究结果表明,随着AM的加入,共聚物的分子质量和转化率都具... 详细信息

采用溶液自由基法制备了丙烯腈(AN)-丙烯酰胺(AM)共聚物,采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振光谱(NMR)、差示扫描量热仪(BSC)和热重分析(TG)等方法对聚合产物进行了表征。研究结果表明,随着AM的加入,共聚物的分子质量和转化率都具有先增大后减小的变化趋势。AN的质量分数为2%(w)时,分子质量和转化率最高,且共聚单体AM能在较低温度时以离子机理形式引发聚丙烯腈(PAN)原丝的氧化、环化放热反应并能减缓放热效应。

关键词：丙烯腈丙烯酰胺碳纤维结构热性能

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炭气凝胶及其在锂离子电池中的应用

电池工业 2004年第2期9卷 81-85页

作者：李宝华张睿吕永根李开喜凌立成康飞宇清华大学深圳研究生院广东深圳518057 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001 清华大学材料系北京100084

糠醛和混甲酚在正丙醇中进行溶胶-凝胶聚合反应形成气凝胶,在600～1000℃下炭化制备炭气凝胶。粉末X射线衍射(XRD)研究了其微观物理结构随热处理温度的变化;元素分析考察了其元素组成;恒电流充放电性能研究了其嵌锂性能。结果发现,随着... 详细信息

糠醛和混甲酚在正丙醇中进行溶胶-凝胶聚合反应形成气凝胶,在600～1000℃下炭化制备炭气凝胶。粉末X射线衍射(XRD)研究了其微观物理结构随热处理温度的变化;元素分析考察了其元素组成;恒电流充放电性能研究了其嵌锂性能。结果发现,随着热处理温度的升高,炭气凝胶的微晶结构逐渐变得规整、有序;碳元素百分含量逐渐增加,氢元素含量逐渐减少;首次充放电可逆容量逐渐下降;其中在600℃下炭化所制备的炭气凝胶,放电容量高达417mAh·g-1,超过了石墨的理论比容量(372mAh·g-1),这主要是由于其内部的微孔起到了锂离子储存“仓库”的作用。

关键词：锂离子蓄电池糠醛混甲酚炭气凝胶炭负极

TMS/H2O配比对丙烯腈/衣康酸共聚物制备及性能的影响

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合成纤维 2018年第3期47卷 5-9页

作者：邵泽春曾照坡肖茹吕永根高性能纤维及制品教育部重点实验室东华大学材料科学与工程学院

以环丁砜（TMS）和水（H_2O）为反应介质,制备丙烯腈/衣康酸共聚物。利用FTIR、SEM、WAXRD和DSC等方法研究不同溶剂配比对共聚物结构性能的影响。研究结果表明：随溶剂中TMS含量减少,共聚物的相对分子质量线性增加,转化率呈先增大后减... 详细信息

以环丁砜（TMS）和水（H_2O）为反应介质,制备丙烯腈/衣康酸共聚物。利用FTIR、SEM、WAXRD和DSC等方法研究不同溶剂配比对共聚物结构性能的影响。研究结果表明：随溶剂中TMS含量减少,共聚物的相对分子质量线性增加,转化率呈先增大后减小的趋势,在TMS/H_2O质量比30/70时,转化率存在最大值,达96%;随溶剂中TMS含量的增加,聚合物颗粒形貌由坚硬的细粒团簇状转变为蓬松多孔的大颗粒;溶剂配比对主要官能团的峰位置无显著影响,但随溶剂中TMS含量的增加,环化起始温度和放热速率明显降低,环化放热反应缓和。

关键词：聚丙烯腈环丁砜转化率溶剂配比性能

氧化石墨烯对丙烯腈聚合及溶液流变性能的影响

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高科技纤维与应用 2013年第2期38卷 20-24,42页

作者：巩娜娟吕永根杨常玲陆叶涛东华大学材料科学与工程学院上海201620 东华大学化学化工与生物工程学院上海201620

采用原位聚合法制备了氧化石墨烯/聚丙烯腈(GO/PAN)共聚物,研究了GO对丙烯腈聚合及PAN纺丝溶液流变性能的影响。结果表明,GO对聚合反应有一定的抑制作用,GO/PAN的相对分子质量和转化率均随着GO质量分数的增加而减小;GO的加入增加了PAN... 详细信息

采用原位聚合法制备了氧化石墨烯/聚丙烯腈(GO/PAN)共聚物,研究了GO对丙烯腈聚合及PAN纺丝溶液流变性能的影响。结果表明,GO对聚合反应有一定的抑制作用,GO/PAN的相对分子质量和转化率均随着GO质量分数的增加而减小;GO的加入增加了PAN的流动性,GO/PAN溶液的储能模量、损耗模量和粘度均随着GO质量分数的增加而减小,并且随着GO质量分数的增加更倾向于粘性。

关键词：氧化石墨烯聚丙烯腈聚合流变性能研究

高纯碳纤维毡材料的应用、纯化方法和检测方法

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合成纤维 2020年第6期49卷 30-35页

作者：唐波霍卫星张游王瑛吕永根吴新锋东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室上海201620 北京航天发射技术研究所北京100076 上海航天设备制造总厂有限公司上海航天特种环境高分子功能材料工程技术研究中心上海201109 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306

轻质碳纤维毡以其优越的耐高温性能、高温保温性能、易成型加工性能和低杂质含量而广泛应用于太阳能多晶硅炉、单晶硅炉、半导体炉、蓝宝石炉、拉丝炉、高端冶金热处理炉等高温保温环境。从碳纤维毡的纯度方面入手,对高纯碳纤维毡材料... 详细信息

轻质碳纤维毡以其优越的耐高温性能、高温保温性能、易成型加工性能和低杂质含量而广泛应用于太阳能多晶硅炉、单晶硅炉、半导体炉、蓝宝石炉、拉丝炉、高端冶金热处理炉等高温保温环境。从碳纤维毡的纯度方面入手,对高纯碳纤维毡材料的应用、纯化方法和检测方法进行了概述,特别是对高纯碳纤维毡的物理和化学纯化方法、ICP和GDMS两种元素检测方法进行了介绍,为高纯碳纤维毡的制备、检测和应用提供了一些建议。

关键词：碳纤维碳纤维毡检测方法纯化方法

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中间相沥青纤维预氧化过程中交联机理的研究

高科技纤维与应用 2017年第1期42卷 16-20页

作者：李红奚立华孙祝林武征男吕永根东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室上海201620

中间相沥青纤维的预氧化主要依赖沥青分子之间的氧化交联,包括含氧官能团的生成和脱除,因而研究纤维预氧化过程中的交联机理对制备高性能中间相沥青基碳纤维尤为重要。采用元素分析、核磁共振以及傅里叶变换光谱对中间相沥青预氧化过程... 详细信息

中间相沥青纤维的预氧化主要依赖沥青分子之间的氧化交联,包括含氧官能团的生成和脱除,因而研究纤维预氧化过程中的交联机理对制备高性能中间相沥青基碳纤维尤为重要。采用元素分析、核磁共振以及傅里叶变换光谱对中间相沥青预氧化过程中的官能团结构以及转变进行分析。结果表明,预氧化过程中首先生成一些热稳性较低的羟基、脂肪醚基等含氧官能团,随着氧化反应的进行,这些官能团逐步转变为热稳定较高的羧基、羰基以及芳醚,交联度增强,纤维内形成以氧为连接点的交联网络。同时应力测试表明,随着预氧化反应的进行,分子内部发生化学反应形成交联结构,应力增大,与上述预氧化过程中官能团转变结论相一致。

关键词：中间相沥青纤维预氧化官能团交联机理热应力

碳纤维热塑性树脂上浆剂及其对复合材料界面的影响

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高科技纤维与应用 2017年第6期42卷 20-24,29页

作者：刘立果杨常玲孙颖姚莉丽黄飞吕永根东华大学化学化工与生物工程学院上海201620 东华大学材料科学与工程学院上海201620

研究一种适用于碳纤维增强热塑性树脂的水性乳液上浆剂。考察了上浆剂的粒度、浸润性、贮存稳定性、耐酸碱稳定性、热稳定性以及上浆后碳纤维的毛丝率;并通过实验对上浆处理前后碳纤维表面形貌的观察和单丝界面剪切强度的分析。结果表明... 详细信息

研究一种适用于碳纤维增强热塑性树脂的水性乳液上浆剂。考察了上浆剂的粒度、浸润性、贮存稳定性、耐酸碱稳定性、热稳定性以及上浆后碳纤维的毛丝率;并通过实验对上浆处理前后碳纤维表面形貌的观察和单丝界面剪切强度的分析。结果表明,聚氨酯质量分数为1%和乳化剂质量分数为0.8%的上浆剂,粒径小、分散均匀和具有良好的稳定性,经上浆处理后的碳纤维与树脂基体的界面剪切强度从40.2 MPa提高到了51.9 MPa。

关键词：碳纤维上浆剂热塑性树脂复合材料界面影响

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超临界流体制备中间相沥青泡沫炭

炭素技术 2008年第3期27卷 1-4页

作者：王鹏吕永根辛诚杨常玲舒练兵潘鼎东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室上海200051 东华大学化学与化工学院上海200051

以萘系中间相沥青为原料,利用超临界流体(Supercritical Fluid)作为发泡剂制备中间相沥青泡沫,经氧化炭化处理获得泡沫炭材料。通过分析中间相沥青的流变性能以及比较不同溶剂对中间相沥青的溶解性能,选择合适的超临界溶剂,可以制备出... 详细信息

以萘系中间相沥青为原料,利用超临界流体(Supercritical Fluid)作为发泡剂制备中间相沥青泡沫,经氧化炭化处理获得泡沫炭材料。通过分析中间相沥青的流变性能以及比较不同溶剂对中间相沥青的溶解性能,选择合适的超临界溶剂,可以制备出泡孔均匀,开孔率高的泡沫炭材料。研究了中间相沥青-溶剂系统的超临界状态下的发泡过程。考察溶剂比例、发泡压力、系统温度、压力释放速率等发泡条件对超临界流体制备中间相沥青泡沫炭的影响。

关键词：中间相沥青泡沫炭超临界流体制备