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海藻酸钠辅助制备硅碳复合材料及其储锂性能研究

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海藻酸钠辅助制备硅碳复合材料及其储锂性能研究

作者：田继斌西北师范大学

学位级别：硕士

随着新能源汽车和移动电子产品等领域的迅猛发展,人们对高能量密度的动力电池的需求日益增长。硅因其具有理论容量高(Li4.4Si,4200 mAh g-1)、工作电位低(0.4 V)、资源充沛、环保且安全性高等优点,已经成为新一代高能量密度动力电池最... 详细信息

随着新能源汽车和移动电子产品等领域的迅猛发展,人们对高能量密度的动力电池的需求日益增长。硅因其具有理论容量高(Li4.4Si,4200 mAh g-1)、工作电位低(0.4 V)、资源充沛、环保且安全性高等优点,已经成为新一代高能量密度动力电池最理想的负极材料之一。然而,在充放电过程中,电极会产生巨大的体积变化(>300%),引起活性成分颗粒破裂、粉碎,并反复形成新的SEI膜,致使电极容量迅速衰减、循环性能劣化。通过合理的材料结构设计与控制制备,可显著提高硅基电极材料的电化学性能。但是,这些控制制备过程大多工艺复杂,成本过高,严重限制了硅基负极材料实用化进程。基于此,为寻求简便工艺条件制备高性能的硅基负极材料,本论文以廉价的硅烷和坡缕石为硅源,创新性地选取海藻酸钠(Sodium Alginate,SA)为碳源和助剂,采用包覆-碳化-熔盐辅助镁还原的方法,成功制备得到了具有优良电化学储锂性能的硅碳(Si/C)复合电极材料。具体内容如下:(1)以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,海藻酸钠(SA)为碳源,通过溶胶凝胶原位包覆+高温碳化+熔盐辅助镁还原三步法,成功制备得到Si/C复合材料。考察了碳源种类、碳化温度、熔盐辅助镁还原温度、硅碳原料配比等制备工艺参数对Si/C复合材料的组成、形貌结构及电化学性能的影响规律。实验结果表明,当SA为碳源加入量为1g,TEOS的添加量为5 mL,碳化温度为900℃/2 h,熔盐辅助镁还原温度为650℃/5 h时,制备得到的Si/C复合材料具有最优的电化学性能:在200 mA g-1的电流密度下,首次可逆比容量为1899.6 mAh g-1,首次库伦效率为75.96%,且200次循环后可逆比容量仍保持在1065.4 mAh g-1。分析结果显示,在制备过程中,SA既可作为碳源,实现对硅活性成分的包覆,以提高电极的导电性和缓减体积膨胀效应;SA还可生成熔盐,促进硅碳复合材料的生成,强化硅、碳之间的相互作用,进一步强化电子和锂离子的迁移能力以及电极的结构稳定性,进而提升硅碳复合电极材料的电化学储锂性能。(2)选取廉价的坡缕石为硅源,SA为碳源与辅助剂,通过搅拌包覆-高温碳化+熔盐辅助镁热还原的方法,成功制备得到坡缕石基硅碳(PLS-Si/C)复合材料。探究了坡缕石预处理和分散效应、原料配比、碳化温度和熔盐辅助镁还原温度等制备工艺参数对PLS-Si/C复合材料的组成、形貌结构及电化学储锂性能的影响规律。结果表明,当纯化预处理后的坡缕石与SA以硅/碳比为6:4,碳化温度为900℃/2 h,熔盐辅助镁还原温度为700℃/5 h时,制备得到了具有优越储锂性能的PLS-Si/C复合材料。在电流密度为200 mAg-1时,首次可逆比容量为1362.7 mAh g-1,首次库伦效率为70.3%,循环200次后可逆比容量保持在716.6mAhg-1。当电流密度为500 mA g-1时,600次循环之后容量保持在699.8 mAh g-1。该方法工艺简单,成本低廉,选用合适的坡缕石预处理及分散工艺,可使SA的包覆效果达到最佳;同时,SA作为碳源和辅助剂的双重作用,在硅碳复合材料的成功制备及电化学性能强化中起到关键作用。

关键词：锂离子电池硅负极海藻酸钠熔盐辅助电化学储锂性能

羧基化多壁碳纳米管对T-1000碳纤维/环氧树脂复合材料性能的影响

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玻璃钢／复合材料 2010年第1期 36-39,45页

作者：田继斌梁胜彪隋刚杨小平北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室北京100029

对多壁碳纳米管进行了表面羧基化处理,将羧基化碳纳米管添加到环氧树脂基体中,通过湿法缠绕工艺制备出具有高性能的T1000碳纤维增强环氧树脂复合材料。结果表明,复合材料的界面性能和耐热性能得到改善,当羧基化碳纳米管质量含量为1%时,... 详细信息

对多壁碳纳米管进行了表面羧基化处理,将羧基化碳纳米管添加到环氧树脂基体中,通过湿法缠绕工艺制备出具有高性能的T1000碳纤维增强环氧树脂复合材料。结果表明,复合材料的界面性能和耐热性能得到改善,当羧基化碳纳米管质量含量为1%时,复合材料的层间剪切强度提高了近29%。

关键词：多壁碳纳米管环氧树脂复合材料化学处理

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负载不同缓蚀剂的导电涂层防腐蚀行为研究

现代涂料与涂装 2023年第11期26卷 1-5,21页

作者：马艳青宋欢欢张剑飞陈小庆李博文徐鹏兵张全伟田继斌中昊北方涂料工业研究设计院有限公司兰州730101

为解决高导电涂层与基材的腐蚀性,负载缓蚀剂导电涂层与基材的腐蚀行为研究尤为重要,可为选材提供依据,为工程化应用提供防腐蚀措施.分别对负载了3种缓蚀剂材料的导电涂层进行人工加速腐蚀试验与电化学试验,来判定导电涂料镀覆层和铝合... 详细信息

为解决高导电涂层与基材的腐蚀性,负载缓蚀剂导电涂层与基材的腐蚀行为研究尤为重要,可为选材提供依据,为工程化应用提供防腐蚀措施.分别对负载了3种缓蚀剂材料的导电涂层进行人工加速腐蚀试验与电化学试验,来判定导电涂料镀覆层和铝合金之间的腐蚀行为.研究结果表明:中性盐雾试验在宏观上证明了负载缓蚀剂的导电涂层可延缓腐蚀速率,但每种类型的缓蚀剂提高的耐蚀程度并不相同,由试验结果可知,负载铬系缓蚀剂与双电位材料的导电涂层耐蚀性能优于负载了杂环化合物的导电涂层;通过测定3种材料的自腐蚀电位、极化曲线及偶对材料间的电偶腐蚀电流等电化学试验,可得出腐蚀程度由高到低依次为负载杂环化合物导电涂层>负载铬系缓蚀剂导电涂层>负载双电位材料的导电涂层,故双电位材料可作为负载导电涂层材料的最优选择.

关键词：导电涂层缓蚀剂腐蚀行为中性盐雾

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橡胶风挡保护涂料的研制和应用

现代涂料与涂装 2024年第9期27卷 1-5页

作者：李超宇王翀田继斌王学龙张全伟刘岳麟马艳青何吉喜张平中昊北方涂料工业研究设计院有限公司兰州730101 陕西飞机工业有限责任公司陕西汉中723200

以聚天门冬氨酸酯树脂和聚碳酸酯多元醇作为基料树脂,采用两步法,先用聚己内酯多元醇与异佛尔酮二异氰酸酯制得预聚物,然后和HDI三聚体混合作为固化剂,制备了弹性聚氨酯涂料,其中,聚碳酸酯多元醇和HDI三聚体用以调节涂层回弹性和硬度。... 详细信息

以聚天门冬氨酸酯树脂和聚碳酸酯多元醇作为基料树脂,采用两步法,先用聚己内酯多元醇与异佛尔酮二异氰酸酯制得预聚物,然后和HDI三聚体混合作为固化剂,制备了弹性聚氨酯涂料,其中,聚碳酸酯多元醇和HDI三聚体用以调节涂层回弹性和硬度。讨论了聚己内酯多元醇分子量、预聚物异氰酸酯含量、扩链系数R值对涂膜断裂伸长率、拉伸强度的影响,聚碳酸酯和HDI三聚体的加量对回弹性和硬度的影响,以及涂料体系中主要成分、各类紫外线吸收剂不同加量对耐候性的影响。结果表明:当R=1.05、分子量1000聚己内酯多元醇为软段、PCDL∶NH1420∶PCL预聚物∶N3390=0.3∶0.7∶0.65∶0.4、紫外线吸收剂T249加量为2%时,涂层的综合性能最佳,能够满足橡胶风挡保护涂料的技术指标。

关键词：聚己内酯多元醇聚碳酸酯多元醇聚天门冬氨酸酯力学性能

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洛阳某山村炭疽病爆发调查

河南预防医学杂志 1990年第4期 307-308页

作者：汤伯明汤炜兴顾景舜程志豪王其军王启敏田继斌王恩久刘广卿游传新周建伟卢振江洛阳市卫生防疫站宜阳县卫生防疫站

宜阳县古村于1989年7月因宰杀炭疽病牛引起人间皮肤炭疽病暴发,报告如下: 方法与材料一、按统一调查表格,统一方法,逐户调查,病人由村医协助观察、治疗。二、采集病死牛内脏杂物,宰杀用其污

关键词：炭疽病病人皮肤炭疽病死牛荚膜抗体疫区洛阳河南

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PP&PE杂化材料用水性抗静电涂料的研制

现代涂料与涂装 2024年第8期27卷 1-4,8页

作者：王学龙王文全李超宇张全伟马艳青刘岳麟田继斌宋欢欢中昊北方涂料工业研究设计院有限公司兰州730101 陕西飞机工业有限责任公司陕西汉中723200

以自制烯烃改性磺酸盐型水性聚氨酯为主体树脂,引入高Tg值水性氯化聚丙烯树脂作为改性树脂,通过添加复合导电颜填料和单壁碳纳米管,制备了PP&PE杂化材料用功能型水性抗静电涂料。该产品以水分为散介质,施工工艺简单,常温即可固化,是节... 详细信息

以自制烯烃改性磺酸盐型水性聚氨酯为主体树脂,引入高Tg值水性氯化聚丙烯树脂作为改性树脂,通过添加复合导电颜填料和单壁碳纳米管,制备了PP&PE杂化材料用功能型水性抗静电涂料。该产品以水分为散介质,施工工艺简单,常温即可固化,是节能环保型产品;固化后形成的涂层在PP&PE杂化材料上附着力突出,机械强度高,具有持久、稳定的低电阻(≤105Ω)特性,可有效增加基材表面硬度和抗划伤能力,增强其耐候性,能够及时有效地消除材料表面的静电积累,防止静电火灾和静电爆炸的发生,保障生产经营安全。

关键词： PP&PE杂化塑料水性抗静电导电

“城市与区域交通地理”选修课程综合育人策略探索

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地理教育 2025年第2期 77-80页

作者：林雄斌饶继河韩子璇窦茜茜宁波大学地理与空间信息技术系浙江宁波315211 宁波大学教师教育学院浙江宁波315211 山东省胶州市实验中学山东青岛266300

随着知识更新与社会经济演变,培养高素质人才的需求日益凸显,这对未来地理教师的知识、能力和素质培养提出了更高要求。交通地理学作为地理科学类课程体系和人才培养计划的组成部分,蕴含着丰富的综合育人价值。本文以“城市与区域交通... 详细信息

随着知识更新与社会经济演变,培养高素质人才的需求日益凸显,这对未来地理教师的知识、能力和素质培养提出了更高要求。交通地理学作为地理科学类课程体系和人才培养计划的组成部分,蕴含着丰富的综合育人价值。本文以“城市与区域交通地理”选修课程为例,从融入思政元素、大学—中学联动、强化实践教学三方面探索其综合育人机制,以期形成“思政—知识—实践—素质”贯通的课程建设与综合育人路径,助推地理科学类创新人才的培养。

关键词：交通地理课程建设思政教育实践教学

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银行业开放与企业债务期限结构

金融评论 2025年 47-68+148-149页

作者：苏继影谭小芬王雅琦张宁中央财经大学金融学院北京航空航天大学经济管理学院

本文使用1998～2014年的中国工业企业数据库,以中国加入WTO后银行业开放政策作为准自然实验,考察了银行业开放对企业债务期限结构的影响和机制。结果发现,银行业开放有助于优化企业的债务期限结构。影响机制在于:外资银行进入会产生客... 详细信息

本文使用1998～2014年的中国工业企业数据库,以中国加入WTO后银行业开放政策作为准自然实验,考察了银行业开放对企业债务期限结构的影响和机制。结果发现,银行业开放有助于优化企业的债务期限结构。影响机制在于:外资银行进入会产生客户争夺效应和企业治理效应,前者激励银行将延长贷款期限作为争夺客户的方式,后者通过溢出作用提高中资银行的监督水平,降低银行依赖短期债务治理企业的程度。异质性分析表明,在非国有、盈利能力好、长期融资约束严重、地方政府干预较少的企业中,外资银行进入对企业债务期限的延长作用更加明显。本文为银行业开放如何缓解企业的流动性风险提供了微观证据,对促进高水平金融开放、防范微观金融风险具有启示作用。

关键词：银行业开放债务期限结构客户争夺企业治理

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密闭空间微生物消杀方法研究进展

北京理工大学学报 2025年第1期45卷 87-104页

作者：戴荣继郭子沐张莹北京理工大学生命学院北京100081

空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器,在密闭恒温恒湿的环境下,微生物的数量会快速增加,如果不加以控制,就会危害宇航员的身体健康,腐蚀或损坏航天器材,对航天安全产生不利的影响.通过... 详细信息

空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器,在密闭恒温恒湿的环境下,微生物的数量会快速增加,如果不加以控制,就会危害宇航员的身体健康,腐蚀或损坏航天器材,对航天安全产生不利的影响.通过阐明空间微生物污染的主要来源与空间微生物污染对宇航员健康和设备安全方面造成的危害,综述了各种杀菌消毒方法如高温、辐射、环氧乙烷、臭氧、超临界流体、气体等离子体、光催化氧化、自清洁表面和诱导发光聚集等的作用原理、应用场景以及各方法可否应用于空间环境的优缺点,并且对适用于空间微生物污染防控的方法进行了评价.

关键词：空间生物学空间站消毒杀菌方法超临界流体气体等离子体光催化氧化自清洁表面聚集诱导发光

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