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Si-C-N-Al的表面限域合成及其电化学性能研究
1
作者 李琦旺 张卫珂 +2 位作者 王佳玮 高博文 陈柳玲 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第8期2895-2903,共9页
高表面积介孔SiO_(2)纳米球(KCC-1)具有纤维状以及独特的孔道结构,这使其拥有较高的比表面积和更多的暴露活性位点,KCC-1能够在表面有效地分散和稳定活性组分,作为载体负载活性组分时表现出优异的性能。本研究以含有大量N原子的三聚氰... 高表面积介孔SiO_(2)纳米球(KCC-1)具有纤维状以及独特的孔道结构,这使其拥有较高的比表面积和更多的暴露活性位点,KCC-1能够在表面有效地分散和稳定活性组分,作为载体负载活性组分时表现出优异的性能。本研究以含有大量N原子的三聚氰胺为碳前驱体,通过两步热解法制备得到氮掺杂的多孔碳材料,同时利用KCC-1具有纤维状这一特殊结构,将活性组分分散并限域在其表面,探索KCC-1含量对多孔碳材料结构与电化学性能的影响。研究表明,随着KCC-1含量的增加,材料的比电容整体呈先升高后降低的趋势。当加入KCC-1的质量分数为6%时,材料的比电容最高,为35.88 F·g^(-1)(1 A·g^(-1)电流密度下),与未加入KCC-1的原材料相比提升了约588.7%,且经过换算后同等质量下活性组分的比电容最高能达到190.53 F·g^(-1)。因此,本研究证明了KCC-1的限域效应能够有效提高活性组分的电化学性能及利用率,为将其应用在超级电容器中提供了一定的参考。 展开更多
关键词 KCC-1 纤维状结构 两步热解法 多孔碳材料 限域 电化学性能
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镁热反应制备介孔非均质SiO_(2)@SiC@C微球的吸波性能研究
2
作者 高博文 张晓卫 +3 位作者 刘渊 李琦旺 陈柳玲 张卫珂 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第12期4542-4551,共10页
以改良Stober法合成的介孔SiO_(2)为前驱体,通过自组装技术在SiO_(2)表面包覆酚醛树脂,碳化后形成SiO_(2)@C,再经800℃镁热反应得到形貌均匀的介孔非均相SiO_(2)@SiC@C微球,并利用XRD、XPS、Raman、BET、SEM和TEM对SiO_(2)@SiC@C进行表... 以改良Stober法合成的介孔SiO_(2)为前驱体,通过自组装技术在SiO_(2)表面包覆酚醛树脂,碳化后形成SiO_(2)@C,再经800℃镁热反应得到形貌均匀的介孔非均相SiO_(2)@SiC@C微球,并利用XRD、XPS、Raman、BET、SEM和TEM对SiO_(2)@SiC@C进行表征/分析。结果表明,SiO_(2)@SiC@C微球由SiC、非晶SiO_(2)、非晶C和SiO_(x)C_(y)相组成,且表面存在大量介孔结构。介孔非均相SiO_(2)@SiC@C微球展现出优异的吸波性能,当模拟匹配厚度为2 mm时,最小反射损耗在17.74 GHz处达到-36.83 dB,当模拟匹配厚度为2.5 mm时,最大吸收带宽达到了6.63 GHz,完全覆盖了Ku段,表现出强吸收、宽频段的性能,这是介孔结构优化阻抗匹配和非均质界面增强界面极化协同作用的结果。本文制备的介孔非均相SiO_(2)@SiC@C微球可满足电磁波吸收防护领域的应用需求。 展开更多
关键词 介孔结构 界面极化 电磁波吸收 镁热反应 SIC SiO_(2)
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洋葱碳基双极板制备及在PEMFCs中的应用
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作者 陈柳玲 张卫珂 +3 位作者 张兰 梁转转 高博文 李琦旺 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第11期1989-1996,共8页
以甲烷为碳源,采用化学气相沉积(CVD)法制备了尺寸均匀(粒径在50~140 nm)的带有金属核心的纳米洋葱碳(CNOs)。通过微波加热对合成的CNOs进行纯化得到纯度为99%的洋葱碳材料,并作为双极板导电填料应用于质子交换膜燃料电池(PEMFCs)电堆... 以甲烷为碳源,采用化学气相沉积(CVD)法制备了尺寸均匀(粒径在50~140 nm)的带有金属核心的纳米洋葱碳(CNOs)。通过微波加热对合成的CNOs进行纯化得到纯度为99%的洋葱碳材料,并作为双极板导电填料应用于质子交换膜燃料电池(PEMFCs)电堆。通过CNOs的表征和分析表明,合成的CNOs中内嵌Fe-Ni纳米金属粒子。由接触角测试可知,注塑工艺制备的洋葱碳基双极板的润湿角低于91°,亲水性较商用石墨双极板有所改善,有利于电子的传输。经自呼吸电堆耐久性和功率测试发现,由洋葱碳基双极板组装的电堆在13.2 V下的输出功率达到58 W,比商业石墨双极板电堆输出功率(48 W)提高21%。研究证实洋葱碳基复合材料可以提高PEMFCs电堆的功率密度、效率及寿命。 展开更多
关键词 纳米洋葱碳 双极板 PEMFC 输出功率 自呼吸电堆
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