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化学工业与工程
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玻璃钢/复合材料
2014年 31卷 3期
刊出日期 2014-05-15
研究论文
化学反应与工艺
专题综述
化学反应与工艺
1
陈明鸣
序＿储能主题专辑
2014 Vol. 31 (3): 1-1 [
摘要
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1148
) [
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517KB] (
1671
)
专题综述
2
陈明鸣, 马倩倩, 王成扬, 陈松
取向型LiFePO
4
材料合成的研究进展
近年来的理论与实验研究证实了在锂电正极材料LiFePO
4
的充/放电过程中，Li
+
的脱/嵌沿［010］方向进行一维扩散。基于此，具有短
b
轴且优先沿
ac
面取向生长的LiFePO
4
在晶体结构上有利于缩短Li
+
的固相扩散长度，进而提高Li
+
扩散速率，使Li
+
的脱/嵌变得更容易。综述了近年来可控合成具有此种晶体结构的取向型LiFePO
4
的研究进展。
2014 Vol. 31 (3): 2-12 [
摘要
] (
1923
) [
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2745KB] (
6569
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13
岳孟斌, 陈颖芝, 白宇, 黄正宏, 许德平, 康飞宇
静电纺丝法制备碳纳米纤维及其应用
碳纳米纤维由于因其比表面积大、导电和导热性好，被广泛用于催化剂载体、吸附和储能材料。静电纺丝是制备一维纳米纤维直接、有效的方法，在介绍静电纺丝的基本原理和工艺影响因素的基础上，综述了电纺碳纳米纤维的特性及其应用。
2014 Vol. 31 (3): 13-19 [
摘要
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3115
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1470KB] (
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20
田晓冬, 宋燕, 徐德芳, 王凯
静电纺丝技术在超级电容器电极材料中的进展
静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有巨大的比表面积、孔隙结构可调等特点，在超级电容器电极领域有诱人的应用前景。概述了静电纺丝的原理、影响因素，并系统介绍了静电纺丝制备的碳基、金属氧化物基、导电聚合物基电极材料的发展现状及研究进展，并展望了静电纺丝技术在超级电容器领域的发展趋势。
2014 Vol. 31 (3): 20-25 [
摘要
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5439
) [
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1527KB] (
2039
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26
马华, 从长杰, 王驰伟
储能用锂离子动力电池研究进展
锂离子电池具有储能密度高、能量效率高、工作温度范围宽、自放电小、循环寿命长等优点，在储能领域具有重要的应用前景。结合作者所在单位的工作对磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂等储能用锂离子动力电池的功能特点和存在问题进行了简要分析，提出了发展高容量、长寿命和低成本储能用锂离子电池的一些初步建议。
2014 Vol. 31 (3): 26-33 [
摘要
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2986
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研究论文
34
李莹, 张寿春, 吕春祥
富氮多孔碳纤维的制备及其在超级电容器中的应用
以聚丙烯腈（PAN）为前驱体，制备具有发达三维网络结构的大/中孔PAN纤维，采用水合肼和盐酸羟胺处理使PAN纤维在产生交联反应的同时进一步引入氮原子，制备了富氮多孔碳纤维，并考察了富氮多孔碳纤维的形貌结构、孔结构特征及电化学性能。结果表明：富氮多孔碳纤维中的N和O原子含量分别为13.53%和8.01%，在电流密度为0.1 A/g时，比电容为222 F/g，比表面电容达0.80 F/m
2
。
2014 Vol. 31 (3): 34-38 [
摘要
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4488
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1806KB] (
2256
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39
王丽娜, 刘皓, 杨凯, 惠东, 张慧卿
软包装电池成组热结构设计
由于软包装电池外包装采用多层塑料复合薄膜，没有外部形状支撑，在高倍率使用条件下，电池会产生大量热量，同时由于副反应不可避免产生气体，出现体积涨缩及其他形变，导致性能和循环寿命下降。针对软包装电池特点，设计散热片，实现对电池散热及固定加紧的双重作用，成组热设计采用散热片与空气冷却相结合的形式。根据计算流体动力学原理，对电池箱进行模拟仿真计算，结果显示电池组最高温升为5 ℃，温度场最大温差2 ℃。
2014 Vol. 31 (3): 39-43 [
摘要
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1785
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44
陈然, 虞桢君, 詹亮, 王艳莉, 张洪纲, 施烁思, 刘越
黏结剂对SnO
2
/石墨烯负极材料电化学行为的影响
针对SnO
2
用作锂离子电池负极材料所存在的体积膨胀率高及导电性差的不足，考察了羧甲基纤维素钠（CMC）/丁苯橡胶（SBR）和聚偏氟乙烯（PVDF）黏结剂对SnO
2
、SnO
2
/石墨烯负极材料电化学性能的影响。结果表明：1）200 mA/g下经过30次充放电循环后，当以CMC/SBR作复合黏结剂时，SnO
2
的首次放电容量和容量保持率分别为581.3 mA·h/g和37.6%，明显高于PVDF作黏结剂时的电化学性能（135.3 mA·h/g、10.6%); 2）200 mA/g下经过100次循环后，当以CMC/SBR作复合黏结剂时，SnO
2
/石墨烯复合负极材料的首次放电容量、容量保持率分别为702.3 mA·h/g和43.8%，也高于PVDF作黏结剂时的电化学性能（552 mA·h/g和32.8%）。
2014 Vol. 31 (3): 44-49 [
摘要
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4504
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50
赵朔, 陈明禄, 羡小超, 张勇, 向军, 孙雷鸣
锂离子电池用硅-石墨/炭复合负极材料的电化学性能研究
以纳米硅、石墨和马铃薯淀粉为原料制备硅-石墨/炭复合负极材料，探讨复合材料的制备工艺对其电化学性能的影响，并采用扫描电镜和X-射线衍射法对材料的颗粒形貌和微晶结构进行表征。研究表明：当复合材料中
m
(Si)/
m
(graphite)为1∶4，球磨时间为10 h时，复合材料经20次循环后其可逆容量仍为466 mA·h/g，显示出良好的电化学性能，进一步分析表明纳米硅和石墨均对复合材料的可逆容量做出贡献，而且复合材料中含量较高的石墨的颗粒形貌和微晶结构对其电化学性能起关键性作用。
2014 Vol. 31 (3): 50-55 [
摘要
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2511
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56
方泽炜, 乔志军, 马倩倩, 郑嘉明, 王成扬, 苗艳丽, 魏蕾
锂离子电池用Fe
3
O
4
/纳米碳复合材料的制备及性能
以苯甲醇为溶剂和还原剂，溶剂热法一步合成四氧化三铁/石墨烯碳纳米管（Fe
3
O
4
/r-GO-CNTs）三元复合材料。X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和高倍透射电镜(HRTEM)测试显示，Fe
3
O
4
纳米晶体的生成与氧化石墨烯的还原是同时发生的，Fe
3
O
4
的尺寸约为10 nm，均匀且稳固地生长在r-GO片层和CNTs组成的三维网络结构上。电极材料在0.1 A/g下循环100次之后可逆比容量为840 mA·h/g，循环稳定性明显优于纯Fe
3
O
4
电极。
2014 Vol. 31 (3): 56-60 [
摘要
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4067
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61
范梁栋, 何运娟, 朱斌
循环利用低温固体氧化物电池制备无电解质燃料电池的研究
作为一种新型的能源转换装置，无电解质燃料电池（EFFC）能够有效的解决传统固体氧化物燃料电池（SOFC）面临的高造价和短寿命问题。在本文中，我们尝试了使用丢弃的SOFC单电池来构筑EFFC，测试并比较了它们在相同操作条件下的电化学性能。虽然EFFC表现出了较低的开路电压，但是给出了更高的电化学功率密度和较好的短时间操作稳定性。研究结果进一步证明了EFFC的巨大应用潜力。
2014 Vol. 31 (3): 61-66 [
摘要
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2805
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67
伍艳辉, 严丹丹, 张惠敏
PWA-13X-CS复合质子交换膜的性能研究
用13X分子筛负载无机质子导体-磷钨酸，然后加入壳聚糖(CS)中制备得到PWA-13X-CS复合质子交换膜，对其进行扫描电镜表征，测试了其吸水率、溶胀度、质子导电率、甲醇渗透系数等性质。结果表明PWA-13X-CS复合质子交换膜溶胀度较小，机械性能较好，质子导电率明显高于壳聚糖空白膜，且随温度升高呈上升趋势，其质子导电活化能低于壳聚糖空白膜，甲醇渗透系数小于Nafion117膜。将其与同样添加负载磷钨酸的13X分子筛的聚酰亚胺复合膜及聚乙烯醇复合膜性能进行对比，结果表明PWA-13X-CS复合质子交换膜综合性能较优，在直接甲醇燃料电池中具有较好的应用潜力。
2014 Vol. 31 (3): 67-71 [
摘要
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3316
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72
米南, 韩大量, 黄成德, 张晶
直接液流燃料电池的制备、活化及性能
采用热压方法制备阳极半膜电极（AHME）用于直接液流氧化还原燃料电池（DLRFC）单体中，研究了热压过程的条件参数对AHME性能的影响。为了使组装后的DLRFC达到最佳性能，采用高温水、恒电流放电以及变电流放电3种方式对其进行活化，研究了恒电流活化过程中活化条件对DLRFC电化学性能的影响。结果表明，最适宜热压条件是120 ℃，以200 kg/cm
2
的热压压力保压120 s左右。对于DLRFC单体而言，采用放电活化的方式优于高温水活化。恒电流活化方式中的最适宜活化时间、活化温度和活化电流密度分别是3 h、60 ℃和20 mA/cm
2
。
2014 Vol. 31 (3): 72-78 [
摘要
] (
4060
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