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Journal of Materials Science & Technology 2020年第20期52卷 159-166页

作者： Zhenya Luo Xiao Wang weixin lei Pengtao Xia Yong Pan National-Provincial Laboratory of Special Function Thin Film Materials Xiangtan UniversityXiangtanHunan 411105China School of Materials Science and Engineering Xiangtan UniversityXiangtanHunan 411105China

The ’shuttle effect’ of polysulfide causing rapid capacity fade and low coulo mbic efficiency of high ene rgy storage lithium-sulfur(Li-S) ***,a sandwich structure of bamboo charcoal/sulfur coating by aluminum fluoride(BC@S@AlF3) composites is designed and fabricated for the first *** as-designed cathode exhibited excellent electrochemical properties and stable capacity *** initial capacity reaches 1119 mA h/g and the capacity after 100 cycles is 869 mA h/g at 0.5 C,which is much stable than that of composite materials without bamboo charcoal or AlF3 ***,the BC@S@AlF3 cathode presents excellent long-term capacity stability with a capacity decay of 0.073% per cycle during 500 charge/discharge cycles at 1 C,offering a potential for use in high energy Li-S *** physical confinement,chemical ancho ring,and catalysis conversion for active sulfur are achieved simultaneously with the AlF3 coating and bamboo charcoal core with porous structure.

关键词： AlF3 coating Strong polarity Sulfur immobilizers Lithium-sulfur batteries

A chemo-mechanical model coupled with thermal effect on the hollow core–shell electrodes in lithium-ion batteries

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Theoretical & Applied Mechanics Letters 2017年第4期7卷 199-206页

作者： Bin Hu Zengsheng Ma weixin lei Youlan Zou Chunsheng Lu National-Provincial Laboratory of Special Function Thin Film Materials and School of Materials Science and Engineering Xiangtan University Department of Mechanical Engineering Curtin University

Electrode is a key component to remain durability and safety of lithium-ion（Li-ion） batteries. Li-ion insertion/removal and thermal expansion mismatch may induce high stress in electrode during charging and discharging processes. In this paper, we present a continuum model based on COMSOL Multiphysics software, which involves thermal, chemical and mechanical behaviors of electrodes. The results show that,because of diffusion-induced stress and thermal mismatch, the electrode geometry plays an important role in diffusion kinetics of Li-ions. A higher local compressive stress results in a lower Li-ion concentration and thus a lower capacity when a particle is embedded another, which is in agreement with experimental observations.

关键词： Lithium-ion battery Diffusion-induced stress COMSOL Chemo-mechanical Electrode

聚合物基PTC导电材料的制备及其在锂离子电池中的应用

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储能科学与技术 2019年第4期8卷 718-724页

作者：何浩潘俊安雷维新潘勇胡佳卿廖盎湘潭大学材料科学与工程学院

锂离子电池内短路是诱发电池热失控的主要原因,适当的安全性添加剂可以阻止电池热失控的发生。本文通过界面聚合法在聚乙烯蜡表面生成适量的导电聚苯胺,制备了一种具有良好导电性能的PTC材料(PANI-PEW),并对PANI-PEW的微观形貌、电导率... 详细信息

锂离子电池内短路是诱发电池热失控的主要原因,适当的安全性添加剂可以阻止电池热失控的发生。本文通过界面聚合法在聚乙烯蜡表面生成适量的导电聚苯胺,制备了一种具有良好导电性能的PTC材料(PANI-PEW),并对PANI-PEW的微观形貌、电导率以及添加至LiFePO4正极中的电化学性能进行了对比分析。测试结果表明,PANI-PEW在常温下的电导率为1.08×10^-3S/m,在90~120℃时,其电阻值急剧增大。在0.5C和1C倍率下,PANI-PEW的加入对LiFePO4电池的阻抗和循环性能影响较小,而经过120℃热处理后的含15%(质量分数)PANI-PEW的极片,其电池的阻抗大幅增加且首次放电比容量只有35.3mA.h/g,在第12次循环后,放电比容量接近于0。以上结果表明,PANI-PEW是一种性能优异的PTC材料且能在120℃时阻止电池热失控的发生。

关键词：安全性聚苯胺聚乙烯蜡热失控界面聚合

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碳纳米管化学镀镍及镍层形貌控制研究

材料导报 2018年第A2期32卷 307-310页

作者：吴南中晏翀恺于博周豪孙晓瑜雷维新卢芳湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105 湘潭大学物理与光电工程学院湘潭411105

利用胶体钯溶液对碳纳米管(CNTs)进行活化处理,再采用化学镀的方法在碳纳米管表面沉积金属镍镀层,得到镀镍碳纳米管(Ni/CNTs)。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和分光光度法对Ni/CNTs和镀液进行表征... 详细信息

利用胶体钯溶液对碳纳米管(CNTs)进行活化处理,再采用化学镀的方法在碳纳米管表面沉积金属镍镀层,得到镀镍碳纳米管(Ni/CNTs)。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和分光光度法对Ni/CNTs和镀液进行表征,分析了镍镀层形成的热力学条件与过程。结果表明:CNTs化学镀镍层为非晶态;CNTs浓度及反应温度对Ni 2+沉积速率无明显影响;NaOH和NaH2PO_2浓度与Ni 2+沉积速率呈线性关系;镍镀层生长符合球形融合模型,通过改变CNTs浓度,可对镀层形貌进行有效调控。

关键词：化学镀镍形貌控制碳纳米管表面改性

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原位表征技术在锂硫电池机理研究中的应用

储能科学与技术 2024年第4期13卷 1239-1252页

作者：许旭鹏许旭明陈虹艳梁雅儒雷维新马增胜陈国新柯培玲湘潭大学材料科学与工程学院特殊功能薄膜材料国家省级重点实验室湖南湘潭411105 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201

商用锂离子电池的低能量密度已经无法满足电动汽车和电子设备迅速发展的需求,锂硫电池作为一种高能量密度、绿色环保且成本低廉的储能器件,已经成为储能领域的重要议题。然而,氧化还原动力学缓慢、穿梭效应严重、电解液耗竭以及锂负极... 详细信息

商用锂离子电池的低能量密度已经无法满足电动汽车和电子设备迅速发展的需求,锂硫电池作为一种高能量密度、绿色环保且成本低廉的储能器件,已经成为储能领域的重要议题。然而,氧化还原动力学缓慢、穿梭效应严重、电解液耗竭以及锂负极的降解等问题依然阻碍着锂硫电池商业化的脚步。研究锂硫电池系统内各部件的基本反应机制对于解决以上问题,并进一步提高电池的整体性能至关重要。原位表征技术可用于锂硫电池充放电过程中各部件结构变化与反应进程的实时观察与研究,对锂硫电池机理的揭示有望从材料设计层面大幅提升电池整体性能。本文通过对近期研究工作进行总结,介绍了锂硫电池在提高循环寿命和高能量密度上遇到的瓶颈性问题,简述了原位拉曼光谱、原位透射电镜、原位共振非弹性X射线散射、原位红外光谱和原位核磁共振光谱等原位表征技术在锂硫电池中的应用。并结合锂硫电池涉及的氧化还原反应、多硫化物溶解、电解液对多硫化物的抑制以及锂负极降解等具体环节,重点分析了原位表征技术在这些具体环节中监测多硫化物转化过程和探究锂硫电池内部反应机理方面的研究进展,指出了原位表征技术在促进锂硫电池机理理解方面的重要作用。

关键词：锂硫电池多硫化物原位表征技术作用机理

新能源材料与器件专业本科生培养新模式的探索与实践

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科教文汇 2021年第23期 86-88页

作者：杨振华雷维新刘运牙谢淑红湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105

培养具有工程实践能力的人才是当前新能源材料与器件专业面临的主要任务。因此,该文针对目前新能源材料与器件本科专业教学的状况,提出构建一个多层次和多途径的人才培养体系,以期全面提升学生的科研创新能力,培养优秀的新能源材料与器... 详细信息

培养具有工程实践能力的人才是当前新能源材料与器件专业面临的主要任务。因此,该文针对目前新能源材料与器件本科专业教学的状况,提出构建一个多层次和多途径的人才培养体系,以期全面提升学生的科研创新能力,培养优秀的新能源材料与器件专业人才。

关键词：新能源材料与器件多层次多途径

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带钢边界跟随装置的设计与应用

武钢技术 2015年第5期53卷 51-53页

作者：雷维新杨建军甘胜丰熊金乐武钢设备维修总厂湖北武汉430083 湖北省第二师范学院湖北武汉430073 武钢硅钢事业部湖北武汉430083

武钢某厂引进的SmartView Metals薄板检测系统,在现场使用时,当钢带反射光的能力与辊面表面反射光强度相接近时,出现边界图像不清楚,容易出现带钢边界误判现象,影响缺陷识别效果。设计1套带钢边界跟随装置,消除带钢边界误判,提高带钢表... 详细信息

武钢某厂引进的SmartView Metals薄板检测系统,在现场使用时,当钢带反射光的能力与辊面表面反射光强度相接近时,出现边界图像不清楚,容易出现带钢边界误判现象,影响缺陷识别效果。设计1套带钢边界跟随装置,消除带钢边界误判,提高带钢表面缺陷识别率。该装置在生产线投入使用后,取得较好的应用效果。

关键词： SmartView Metals 带钢边界表面缺陷

TiO_2 hierarchical pores/nanorod arrays composite film as photoanode for quantum dot-sensitized solar cells

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Journal of Energy Chemistry 2019年第3期28卷 1-7页

作者： Xing Du lei Zhao Xuan He Hui Chen weixin Li Wei Fang The State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy Wuhan University of Science and Technology

Power conversion efficiency(PCE) of quantum dot-sensitized solar cells(QDSSCs) was boosted in a TiO_2 composite film(TCSF) with delicate design in structure where TiO_2 hierarchical porous film(THPF) situated on the top of TiO_2 nanorod arrays film(TNAF). In this case, TNAF could supply efficient scattering centers for high light harvesting and direct electrical pathways for fast electron transfer while the THPF could offer porous channels for loading high quantity of previously synthetized quantum dots(QDs) and facilitate the penetration of electrolyte. Meanwhile, in this specific configuration, the presence of anatase–rutile heterojunction at the interface could help the rutile TNAF layer to efficiently collect photo-injected electrons from the anatase THPF layer thus suppressing the recombination of electrons and holes in electrolyte. The results showed that the PCE of QDSSC based on the TNAF photoanode was about 1.4-fold higher(η = 3.05%, J_(sc)= 15.86 m A cm^(-2), V_(oc)= 0.602 V, FF = 0.319) than that of device based on pure THPF(η = 2.20%, J_(sc)= 13.82 m A cm^(-2), V_(oc)= 0.572 V, FF = 0.278).

关键词： Hierarchical pores Nanorod arrays Composite photoanode Quantum dot-sensitized solar cells

基于翻转课堂的新能源材料与器件专业实验教学模式的研究

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科教文汇 2016年第1期 44-45页

作者：杨振华刘运牙谢淑红雷维新王金斌湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105

实验教学是培养本科生创新能力的一个重要教学环节,这对于培养高素质的科技人才具有至关重要的意义。因此,本文针对目前新能源材料与器件本科专业实验教学的状况,提出基于翻转课堂实验教学模式,以素质教育为核心,着重培养学生的创新能力。

关键词：翻转课堂素质教育新能源材料与器件

基于网络学习空间的新能源材料与器件专业实验翻转课堂教学方法研究

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科教文汇 2017年第5期 52-53页

作者：杨振华谢淑红马增胜雷维新刘运牙湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105

本文针对目前新能源材料与器件专业实验教学的现状,提出基于网络空间平台的翻转课堂教学方法,培养学生的实验操作能力和创新能力。

关键词：翻转课堂网络学习空间新能源材料与器件