层状富锂锰基正极材料包覆改性的最新进展

首先综述了富锂锰基材料的结构和循环过程中存在的问题,然后介绍了富锂锰基正极材料包覆改性研究的最新进展,系统描述了电化学活性材料、非电化学活性材料和导电聚合物等不同种类包覆物质及单层包覆、双层复合包覆和原位包覆等包覆方法在该材料改性领域中的应用,进一步从材料结构、失效机制等角度深入分析了各种包覆改性方法及包覆物质改善富锂锰基材料循环性能的作用机制.最后,对Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2) (LMNC)材料及改性方法等未来发展方向进行了展望.

锌铝粉包覆改性对无铬达克罗涂层耐蚀性的影响

使用硅烷偶联剂KH570对片状锌粉进行表面包覆改性,同时使用正硅酸乙酯(TEOS)、乙烯基三异丙氧基硅烷(VIPOS)和丙烯酸(AA)对片状铝粉进行单层和复合包覆改性,以改性的锌粉和铝粉作为基础组成部分制备了无铬达克罗涂层,测定了改性锌铝涂层在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线。结果表明:所制备的TEOS/VIPOS改性铝粉涂层的表面平整光滑,没有明显颗粒,涂料的分散性和稳定性较好;与未改性锌铝涂层相比,TEOS/VIPOS和TEOS/VIPOS/AA改性铝粉涂层的腐蚀速率明显下降,TEOS/VIPOS改性铝粉涂层具有较小的腐蚀电流密度(1.01μA/cm2)和腐蚀速率(0.011mm/a)。在20%硝酸铵溶液中浸泡2h后,TEOS/VIPOS改性铝粉涂层的表面平整光滑,耐蚀性较好。

淀粉包覆改性市政污泥用于制备新型纸板材料及其性能

将无害化处理后的市政污泥作为造纸填料替代纤维应用于纸基材料可以有效缓解木质原材料的紧张状况,但是这种纸基材料机械性能较差。为解决这一问题,本研究采用不同含量的阳离子淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉对市政污泥进行包覆改性,并测试了用此包覆污泥作为填料制备的纸基材料的机械性能,分析比较了纯纤维、添加包覆填料和未包覆填料纸基材料的化学组分、微观形貌和热稳定性能,探索了阳离子淀粉的包覆机理以及纸基材料力学性能增强机制。结果表明,阳离子淀粉添加量为2.5%时,对污泥包覆改性效果最佳,由其制备的纸板材料的性能最优:填料留着率为79.58%,与未包覆试样相比提高了66.76%;抗张指数为8.99 N·m·g^(-1),比纯纤维试样高42.25%、比未包覆试样高45.71%。这是由于淀粉包覆可以促进污泥填料表面与纤维之间形成更多的氢键,从而增加了填料的留着率,增强了材料的机械性能和热稳定性能。污泥基填料经淀粉包覆改性后,可用于制备高留着、高性能的纸板材料,研究结果为将市政污泥作为新型造纸填料的开发利用提供理论与技术支持,开拓了造纸行业低碳循环发展的新途径。

铝颜料包覆改性的研究进展

铝颜料因其优异的光学特性与易加工性,广泛应用于油墨、涂料领域,但在水性体系中应用时存在稳定性不佳的问题,采用包覆法对铝颜料进行改性可有效改善该问题。综述了近年铝颜料包覆改性的研究进展,分析了单层无机包覆、单层有机包覆、单层无机/有机包覆、双层无机/有机包覆等不同方法在保持金属光泽、提升铝颜料耐腐蚀性、改善相容性、提高着色稳定性等方面的差异,并指出水性铝颜料未来的发展趋势是不断优化生产工艺以降低成本和提高产品性能。

阳离子淀粉包覆改性氢氧化铝在阻燃牛皮纸中的应用

采用阳离子淀粉包覆改性氢氧化铝(ATH),并将其用于阻燃牛皮纸的抄造.结果表明:加填改性ATH可提高牛皮纸的阻燃性能.在SATH 3添加量50%时,牛皮纸的极限氧指数从19.5%提高至25.3%,阻燃等级提高到B1.同时包覆改性可有效提高ATH的Zeta电位,提高其在湿法抄造时的留着率.此外,阳离子淀粉包覆改性还提高了ATH与纤维之间的附着力,并改善牛皮纸的物理性能.与加填ATH牛皮纸相比,加填改性ATH的牛皮纸的抗张指数和耐破指数分别提高了17.83%和3.9%.另外,加填改性ATH的牛皮纸具有良好的亲水性和吸收性,对后续施胶等工艺不会产生负面影响.显然,通过ATH的阳离子包覆改性可有效改善其在湿法抄造时的留着率,并提高其与纤维之间的结合,可为ATH在阻燃牛皮纸中的应用提供了新的思路.

三氧化钼包覆改性镍锰酸锂正极材料

为了进一步提高镍锰酸锂正极材料的电化学性能,对其进行了三氧化钼包覆改性,分析结果表明:三氧化钼包覆没有改变镍锰酸锂正极材料的基本结构,在0.2C倍率下首次放电比容量为120 mAh·g^(-1),库仑效率为93.76%。50次循环后容量几乎没有衰减,说明适量的三氧化钼包覆改性镍锰酸锂正极材料会提高其电化学性能。

国内外纳米铝粉表面包覆改性研究进展

纳米铝粉表面包覆改性对防止其氧化失活具有非常重要的作用。概括了纳米铝粉表面改性的4种包覆机理,从原位包覆及表面钝化处理后包覆2方面详细综述了国外纳米铝粉表面包覆改性的研究最新进展,比较了原位包覆与表面钝化处理后包覆的异同点,分析了国内纳米铝粉表面包覆改性研究所取得的成果,指出了目前纳米铝粉表面包覆改性所存在的问题及未来的发展方向。

无机超细粒子表面聚合物包覆改性研究进展

文中就聚合物对无机粒子表面进行包覆改性的原位聚合方法,包括接枝聚合法和乳液聚合法的研究现状进行了综述。介绍了接枝聚合法中的预先接枝不饱和基团、预先接枝引发基团以及预先接枝终止基团等方法和乳液聚合法中的无皂乳液聚合法、预处理乳液聚合法以及微乳液聚合法等方法,并分析了它们对无机粒子进行表面改性的优劣。

纳米ZnO粉体的制备及其表面SiO_2包覆改性

以ZnSO4·7H2O和NaOH为原料,用直接沉淀法制备了纳米ZnO,并用硅酸钠水解生成的SiO2对其进行了表面包覆改性。采用IR、HRTEM、XRD、SEM、XPS手段对改性前后的ZnO进行了表征。结果表明:改性后ZnO颗粒的表面形成了Si-O-Zn键,亦即SiO2在ZnO纳米颗粒表面形成了包覆层。光催化降解甲基橙溶液表明,改性后ZnO粉体的光催化活性明显下降,进一步证明了纳米ZnO颗粒表面存在SiO2包覆层,使纳米ZnO稳定化。

氢氧化铝包覆改性聚磷酸铵及其在阻燃聚丙烯中的应用研究

针对聚磷酸铵(APP)有一定的水溶解性和阻燃效率不高等问题,提出了采用氢氧化铝(ATH)包覆改性APP的方法。X射线荧光光谱(XRF)和扫描电镜(SEM)分析结果显示,在APP颗粒表面实现了ATH的包覆改性。测试表明,ATH包覆改性后的APP溶解度明显下降,比表面大幅增加。将改性后的APP与双季戊四醇(DPER)复配,作为膨胀阻燃剂添加到PP中,阻燃PP的燃烧性能测试结果表明:阻燃剂总添加量为25%时,包覆ATH的APP使阻燃PP 3.2 mm样条的垂直燃烧级别从V-1提高到V-0,氧指数(LOI)从26.6%增加到31.8%,热释放速率峰值(PHRR)从475 k W/m2下降至308 k W/m2,下降了约35%。对阻燃PP的燃烧残炭研究说明,APP经ATH包覆改性后,促进了阻燃PP在燃烧时形成更加完整均匀的炭层,因而改善了阻燃性能。

高岭石软岩包覆改性的试验研究

针对目前软岩支护加固只是从力的平衡角度着手,并未从改善软岩自身力学和物理化学性质角度考虑,所加固的膨胀型软岩工程往往只能维持一段时间,需经常返修的现状,以内蒙古乌达矿区五虎山煤矿9号煤底板含高岭石为主的泥质页岩为例,采用自由基溶液共聚和溶胶-凝胶法合成室温固化的有机硅改性树脂,通过对改性前后膜层疏水性、牢固性、防水性以及岩样块体崩解性的对比试验研究软岩表面包覆改性的效果。试验结果表明:有机硅改性树脂膜层与软岩表面有着优良的结合性能,岩样表面水滴润湿角由34.7°提高到77.8°,而吸水率增量从0.80%减小至0.352%,块体崩解后崩解颗粒分布的分形维数由0.8731～1.8325减少至0.0094～1.1190。

Al^(3+)对尖晶石型LiMn_2O_4正极材料的表面掺杂包覆改性

采用表面掺杂包覆改性的方法对LiMn2O4尖晶石型锂离子电池正极材料进行改性.以Al为表面掺杂元素,Al(NO3)3为原料,研究了Al3+掺杂量为7.1%(原子分数)时不同温度(300、400、500、600、700、750、800℃)下的改性效果.研究发现,随着热处理温度的升高,改性样品的最大比容量先升高后降低,在700℃达到最大值;循环衰减先增大后降低再增大;这是由于随着热处理温度的升高,包覆层逐渐分解并与LiMn2O4颗粒反应固溶,在750℃完全固溶,衰减达到极小值,而后固溶层向颗粒内部扩散,导致包覆层对颗粒免受电解液溶解的保护能力变弱,因而容量衰减增大.其中700℃热处理5h的样品最大比容量为133.6mAh·g-1,循环50周衰减3.4%.研究表明Al3+表面掺杂包覆改性有利于促进LiMn2O4尖晶石型锂离子电池正极材料的商业化生产,具有大规模应用的前景.

铝粉表面包覆改性的研究进展

金属铝粉具有活性高、熔点低以及光泽度好等优良性能,广泛用于耐火材料、颜料、涂料及印刷油墨等行业,但铝粉易与水、氧气等反应致使其优良性能降低或丧失,而铝粉表面包覆改性对提高其在腐蚀性介质中的稳定性具有重要意义。综述了目前各工业领域用铝粉包覆改性的研究进展,并分析了各包覆改性方法对耐火浇注料用铝粉包覆改性的借鉴作用,进而对耐火浇注料用铝粉包覆改性的研究重点进行了展望。

氢氧化镁包覆改性研究进展

氢氧化镁是一种无毒抑烟型环保阻燃剂,介绍了氢氧化镁阻燃剂的表面特性及包覆改性方法,分析了目前包覆改性技术的特点及研究进展,并提出了氢氧化镁包覆改性的发展方向。

铁基合金粉包覆改性及在雷达/红外兼容隐身中的应用

用KH550硅烷偶联剂对铁基合金粉包覆改性,并以其为颜填料制备了雷达/红外兼容隐身单涂层,系统研究了包覆改性对涂层低红外发射率以及雷达吸波性能的影响。研究结果表明,偶联剂以化学键的形式吸附在铁基合金粉表面形成有机薄膜。2%偶联剂包覆对涂层的红外发射率影响较小,但显著降低铁基合金粉的介电常数,提高阻抗匹配度。涂层厚度为2mm时,-10dB的吸收带宽从包覆前1.5GHz增加至2.2GHz,吸收峰强度也有明显增加。

不同粒度及包覆改性高氯酸铵的热分解性能和安全性能研究

采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对不同粒度及包覆改性高氯酸铵(AP)颗粒的分散性及晶相进行了表征,并通过差示扫描量热法和机械感度测试研究不同AP样品的热分解性能和安全性能。结果表明,随着AP粒度增加,颗粒分散性得到一定改善,相同粒度的包覆改性AP分散性优于普通AP;不同粒度及包覆改性AP的晶相均一致;AP粒度越小,其热分解性能越好,对于粒度相同的AP,包覆改性对其热分解性能影响不大;随着AP粒度增加,其撞击感度和摩擦感度均降低,平均粒径(d_(50))分别为1μm、3μm和6μm的AP其撞击感度和摩擦感度分别为96%、80%、64%和28%、28%、16%;包覆改性可以明显降低AP的感度,d_(50)为3μm的包覆改性AP与粒度相同的普通AP相比,撞击感度和摩擦感度分别降低了28%和16%。

偶联剂Si69包覆改性淀粉/炭黑/天然橡胶复合材料的性能研究

采用偶联剂Si69包覆改性的淀粉部分替代炭黑,制备改性淀粉/炭黑/天然橡胶(NR)复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:与未改性淀粉/炭黑/NR复合材料相比,偶联剂Si69改性淀粉/炭黑/NR复合材料的加工性能改善,滚动阻力降低,物理性能、压缩疲劳性能和耐热空气老化性能提高,耐磨性能下降;改性淀粉在NR基体中的分散性改善。

哈密硅灰石表面包覆改性及在顺丁橡胶中的应用研究

采用不同种类的改性剂对新疆哈密硅灰石进行表面化学包覆改性,其中用硬脂酸和铝酸酯复合改性剂效果较好,红外光谱与界面接触角分析结果表明改性硅灰石粒子表面具有亲油性。TEM结构分析和SEM形貌分析表明,改性硅灰石粉料与橡胶基质相容性良好。TGA表明,改性硅灰石/顺丁橡胶比硅灰石/顺丁橡胶提高了25.9℃,显示其热稳定性得以提高。将改性硅灰石用于填充顺丁橡胶替代白炭黑,制备的复合硫化胶片的力学性能为:绍尔硬度64,伸长率610%,扯断强力22.1MPa,磨耗量0.039cm3/km。研究表明改性硅灰石可以替代白炭黑应用于顺丁橡胶。

有机包覆改性SiC粉体表面结构与性质的表征

本研究中的有机包覆改性SiC微粉通过硅烷偶联剂处理以及有机单体在其表面上的接枝聚合而获得。通过X-射线衍射分析改性前后粉体的主要物相成分;以粉体悬浮液离心清液的离子电导率和粉体胶粒的Zeta电位曲线来表征粉体表面的吸附离子浓度及表面电性;通过TEM、FTIR等测试手段表征粉体有机包覆层的形貌和化学组成结构。研究表明:以提高SiC粉体水基分散固含量为目的的有机包覆改性工艺在未改变粉体基本成分的基础上,有效降低了粉体表面吸附离子的浓度,提高了表面电荷;其完整的表面有机包覆层体现包覆物质的结构和性质,有效地掩蔽了SiC粉体原有的表面,使有机包覆改性成为SiC粉体水基分散性能提高的有效方法。

造纸填料的包覆改性——提高加填纸张的强度性能

加填可改善纸张性能、降低抄造成本,但加填也会降低纸张强度。利用与纤维素纤维具有结合能力的材料对填料进行包覆改性是降低填料对纸张强度的不利影响、提高纸张加填量的重要途径。本文就淀粉、壳聚糖和纤维素对常规填料的包覆改性进行了较为详细的介绍。其中淀粉由于价格低廉、包覆改性后强度改善效果显著,是应用潜力最大的填料包覆改性材料。