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复合软包装结构设计与技术应用

中国包装 2006年第1期26卷 54-56页

作者：陆佳平江南大学

本文提出了复合软包装结构设计要求及主要材料的选用原则,并就影响复合软包装结构的复合制造工艺及软包装的技术应用进行了探讨。

关键词：复合软包装包装技术复合结构设计

聚合物基固态锂硫电池中电解质结构与界面设计

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聚合物基固态锂硫电池中电解质结构与界面设计

作者：凡赠杰南京航空航天大学

学位级别：硕士

锂硫电池因其高理论能量密度和低廉的成本而备受关注。使用液态电解质的锂硫电池仍存在着循环性能差和安全性低等问题。基于固态电解质构筑固态锂硫电池有望大幅提升其循环性能和安全性。基于聚氧化乙烯(PEO)等聚合物固态电解质的固态... 详细信息

锂硫电池因其高理论能量密度和低廉的成本而备受关注。使用液态电解质的锂硫电池仍存在着循环性能差和安全性低等问题。基于固态电解质构筑固态锂硫电池有望大幅提升其循环性能和安全性。基于聚氧化乙烯(PEO)等聚合物固态电解质的固态锂硫电池具有工艺简单、电解质柔韧可弯曲以及电解质/电极界面浸润性好等优点,但同时也存在离子电导率低、电解质/电极界面稳定性差、锂负极易生长枝晶等问题。本论文主要从PEO基电解质离子电导率、对多硫化锂溶解与穿梭的抑制能力以及电解质/锂负极界面稳定性等方面入手,对电解质进行复合结构设计和界面修饰,以优化PEO基固态锂硫电池稳定性。(1)以无机电解质LiLaZrO(LLZO)颗粒作为填料(50 wt%),与PEO/Li TFSI(二(三氟甲基磺酰)亚胺锂)复合制备富LLZO相复合电解质(CPE-50)。高含量LLZO的加入,一方面提高了电解质的离子电导率和电化学氧化分解电压;另一方面增强了电解质/电极界面稳定性,抑制锂枝晶生长和多硫化锂在电解质内的“穿梭效应”。得益于富LLZO相复合电解质的优异性能,固态锂硫电池在70oC时0.1 C和0.2 C电流密度下初始放电比容量分别达1108和928 m Ah g,100次循环库仑效率保持在99%以上。此外,基于CPE-50的固态锂硫软包电池在0.1 C下经过25次循环后比容量仍有858 m Ah g。(2)以8μm厚度的聚丙烯(Polypropylene,PP)多孔隔膜为骨架制备了超薄电解质膜(PP-CPE)。PP-CPE厚度仅为14μm,可有效阻止锂枝晶对电解质膜的刺穿,解决长循环以及高电流密度下电池易短路的问题。聚焦离子束-扫描电子显微镜(FIB-SEM)等表征结果表明,PEO/Li TFSI体系中Li在锂负极表面的沉积是非均匀的,而PP骨架通过物理阻隔作用阻断颗粒状锂枝晶对电解质的刺穿。以氮掺杂多孔碳/硫(NPC/S)复合材料制备硫正极,研究发现高温下PEO基固态锂硫电池工作机制与液态锂硫电池类似,多硫化锂在PEO内的溶解和“穿梭”导致电池容量和库仑效率逐渐下降。基于硫化聚丙烯腈(SPAN)正极和PP-CPE的固态锂硫电池,在60oC及0.2 m A cm电流密度下首次放电面容量达1.44 m Ah cm(1564 m Ah g)。但在后续循环中,电池充放电行为由单平台向双平台演变,且电池库仑效率随循环逐渐降低。向SPAN基硫正极中加入5 wt%的纳米Ti O,利用Ti O对多硫化锂强烈的吸附作用,可大幅提升固态锂硫电池的库仑效率和循环稳定性。(3)采用原子层沉积(ALD)技术,在SPE(PEO/Li TFSI)膜表面沉积几个纳米的AlO界面修饰层。通过控制沉积次数(25,50,100次),可控制备了具有不同厚度(2.5,5,10 nm)AlO层的电解质膜(SPE-25,SPE-50,SPE-100)。结果表明,AlO层可有效提高电解质/锂负极界面稳定性,阻止多硫化锂在PEO内的“穿梭”,同时还降低了电解质电子电导率,大幅缓解电池高温下的自放电。其中,SPE-50具有最佳的电化学性能。70oC下,Li|SPE-50|Li对称电池在0.25 m A cm电流密度下可稳定循环500 h。基于双层SPE-50结构的固态锂硫电池,在70oC时0.2 C下首次放电比容量达1306 m Ah g,经过200次循环后放电比容量为680 m Ah g,同时保持96%以上的库仑效率和极低的自放电率。

关键词：固态锂硫电池聚合物电解质复合结构设计电极/电解质界面循环稳定性

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低发射率伪装绿色涂层的制备和性能分析

解放军理工大学学报（自然科学版） 2016年第2期17卷 198-202页

作者：孙晓东吕绪良卢爱军马腾龙朱超解放军理工大学电磁环境效应与光电工程重点实验室解放军95438部队

为了探索军用低发射率伪装材料,提出了复合结构设计的方法。选用具备可见光高透过和红外高反射特性的纳米锑掺杂氧化锡(ATO)薄膜,通过镀膜工艺对复合涂层的结构进行设计,从而达到光学与红外隐身兼容的目的。利用分光光度计、热成像仪及... 详细信息

为了探索军用低发射率伪装材料,提出了复合结构设计的方法。选用具备可见光高透过和红外高反射特性的纳米锑掺杂氧化锡(ATO)薄膜,通过镀膜工艺对复合涂层的结构进行设计,从而达到光学与红外隐身兼容的目的。利用分光光度计、热成像仪及隔热测试装置对所制复合涂层样品的光学、红外和隔热效果进行测试,分析低发射率涂层对整体绿色涂层的光学及红外性能的影响。实验结果表明,采用复合结构设计后的绿色涂层样板的可见光透过率达到80%以上,红外反射率达到70%以上,在保证色彩饱和度的同时,发射率显著降低,达到了0.2。经过复合结构设计的绿色涂层拥有良好的红外伪装效果,能够较好地躲避红外侦察。

关键词：复合结构设计光学红外低发射率

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对功能高分子课程教学的思考

高分子通报 2004年第5期 88-92页

作者：刘引烽上海大学高分子材料系上海201800

功能高分子的设计思想是功能高分子课程的灵魂 ,它以高分子物理学所研究的结构与性能之间关系为基础。结构与性能之间的关系是贯穿功能高分子课程始末的主线。功能高分子材料有三种设计途径 ,即化学结构设计。

关键词：功能高分子材料课程教学分子设计化学结构设计聚集态结构设计复合结构设计

具有光催化自清洁性能的TiO2超疏水涂层的复合设计及耐久性研究

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具有光催化自清洁性能的TiO2超疏水涂层的复合设计及耐久性研究

作者：黄智伟武汉理工大学

学位级别：硕士

由于具有特殊的表面润湿性能,超疏水涂层在日常生活、工业生产乃至军事等领域都有广阔的应用前景。然而,传统的超疏水涂层在受到环境中油性分子的污染后疏水性将逐渐降低。近几年,通过对具有光催化降解特性的纳米颗粒进行疏水改性所制... 详细信息

由于具有特殊的表面润湿性能,超疏水涂层在日常生活、工业生产乃至军事等领域都有广阔的应用前景。然而,传统的超疏水涂层在受到环境中油性分子的污染后疏水性将逐渐降低。近几年,通过对具有光催化降解特性的纳米颗粒进行疏水改性所制备的超疏水涂层解决了这一问题,TiO基超疏水涂层就是其中典型的一种。但是,这种强光催化作用也会降解涂层自身的低表面能材料组分,使得疏水性降低从而限制了该类涂层的大规模应用。本论文通过对TiO纳米颗粒表面进行复合设计,获得高稳定性的复合结构,然后采用简单的涂膜制备工艺得到超疏水涂层。在赋予TiO基超疏水涂层优异的多功能性的同时,提高其在强紫外光照下或者自然环境中的耐久性。研究内容主要分为以下几个方面:(1)选用物理化学性质稳定的疏水性聚合物聚二甲基硅氧烷(PDMS),以简单共混的方法,对TiO进行物理包覆疏水改性。然后采用简单的一步喷涂法成膜,通过选择合适的混溶剂以及调整PDMS和TiO含量比来调控最终涂层的表面结构和表面能。研究表明,最终涂层的超疏水特性是不同尺寸的TiO团聚颗粒和PDMS交联网络结构共同作用的结果。所得的超疏水涂层不仅具有优异的耐高温、耐腐蚀、抗水冲击、光催化等性能,而且在强紫外光下照射一周后疏水性几乎没有发生变化,表现了优异的稳定性和环境耐久性。(2)通过十八烷基异氰酸酯(ODI)与TiO表面羟基之间的化学接枝反应改性TiO纳米颗粒,由于接枝反应产生的强氨基甲酸酯基化学键和长接枝链之间产生的氢键的共同作用,形成特殊的结晶包裹结构。将合成所得的ODI-TiO复合颗粒和少量PDMS分散在溶剂中,通过简单的喷涂或者刮涂技术制备超疏水涂层。结果表明,由这种特殊的复合结晶包裹结构制备的超疏水涂层除了具有光催化自清洁特征以外,还具有油水分离,浮力增强,以及超疏水性自恢复等功能,其耐光催化降解性能相对于其他氟硅烷改性的TiO超疏水涂层大大增强,从而延长了涂层的环境耐久性。(3)结合上述网络结构包覆和化学接枝改性的方法,本研究继续对TiO表面进行复合结构设计,用带有双异氰酸根基团的甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)对TiO表面进行疏水改性。通过两步化学反应形成杂化复合网络结构,选择合适的环境友好型水溶性聚氨酯耐磨粘合剂与合成的复合颗粒共混,最后采用一步喷涂法得到结构稳定的多功能超疏水涂层。结果表明,通过控制改性过程中的TDI加入量,将会得到不同TDI包裹层厚度的TDI/TiO杂化网络结构,且随着TDI加入量增多,耐久性大大增强,当TDI:TiO为5:1时,所得超疏水涂层在紫外光照射下30天,或者在自然光环境中放置一年,疏水性几乎都没有发生变化。

关键词： TiO2 超疏水涂层表面改性复合结构设计耐久性

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玻璃索桁架结构的研究开发

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