脉冲电镀镍–纳米氧化铝复合镀层及其组织结构与性能表征

采用脉冲电镀法在Q235钢上制备了Ni–纳米Al_2O_3复合镀层。通过正交试验得到最佳工艺条件为:六水合硫酸镍234 g/L,六水合氯化镍30 g/L,硼酸35 g/L,十二烷基硫酸钠0.6 g/L,糖精1 g/L,纳米Al_2O_3 10 g/L,p H 3.5,电流密度2 A/dm^2,占空比60%,频率1 000 Hz,温度40°C,搅拌速率200 r/min,时间60 min。在最佳工艺条件下所得Ni–纳米Al_2O_3复合镀层表面平整、致密,晶粒细小,弥散分布着纳米Al_2O_3,显微硬度、耐磨性和耐蚀性都比Ni镀层好。

Si_(n)团簇/石墨烯(n≤6)结构稳定性和储锂性能的第一性原理计算

目前,硅/碳复合材料是锂离子电池最有潜在应用前景的高容量负极材料之一,硅与碳材料的界面状态是影响其电化学性能的重要因素.本文在作为碳材料结构单元的石墨烯表面构建了Si_(n)(n≤6)团簇,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法研究了Si_(n)团簇/石墨烯(Si_(n)/Gr)的几何构型、结构稳定性和电子性质.结果表明,当Si原子数n≤4时,Si_(n)团簇优先以平行于石墨烯的二维构型沉积在石墨烯表面,当n≥5时,Si_(n)团簇优先以三维立体构型沉积在石墨烯表面.随着n的增大,Si_(n)团簇在石墨烯表面的热力学稳定性显著降低,两者之间的界面结合减弱,并且伴随着Si_(n)团簇与石墨烯之间的电荷转移也越来越少.同时还研究了Si_(n)/Gr复合构型的储锂能力,Li原子主要存储在Si_(n)团簇临近的石墨烯表面和Si_(n)团簇周围,Si_(n)团簇与石墨烯复合形成的协同作用增强了Li原子吸附的热力学稳定性.当n≤4时,存储2个Li原子有利于提高xLiSi_(n)/Gr体系的热力学稳定性,继续增加Li原子数x会导致稳定性降低;当n≥5时,稳定性随着Li原子数x的增多而逐渐降低.

耐油输送带过渡贴胶配方的优化

以丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶和天然橡胶作为主要原料制备NBR覆盖胶耐油输送带过渡贴胶,研究了NBR、白炭黑及邻苯二甲酸二丁酯用量对其力学性能和黏结性能的影响,并考察了NBR覆盖胶的力学和耐油性能。结果表明,当NBR、白炭黑及邻苯二甲酸二丁酯的用量分别为60份(质量,下同)、15份及8份时,过渡贴胶与覆盖胶及布层贴胶间的黏合强度分别达到6.8 N/mm和7.3 N/mm,硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率和邵尔A硬度分别达到12.5 MPa、600%和65,各项性能均达到了相关国家标准的要求。输送带覆盖胶的拉伸强度、扯断伸长率和磨耗体积可分别达到15 MPa、500%和 90 mm 3,耐油性能良好,其中耐油试验时的体积变化率仅为9%。

Fe_(2)O_(3)-石墨烯-碳纳米管复合材料制备条件对载硫性能的影响

锂硫电池是传统锂离子电池最有前途的替代品之一,多硫化物的溶解和导电性差是制约锂硫电池应用的两个重要因素。通过水热法合成了Fe_(2)O_(3)-还原氧化石墨烯(RGO)-碳纳米管(CNT)复合载硫材料,并通过调节氨水浓度,实现了复合材料中Fe_(2)O_(3)的颗粒尺寸的有效调控,发现小尺寸的Fe_(2)O_(3)颗粒具有更好的吸附和催化作用。合成的Fe_(2)O_(3)-RGO-CNT-S正极材料在1 C倍率下首次放电容量为1 286 mA·h/g,循环500圈后剩余718 mA·h/g,每圈的容量衰减率为0.08%。在0.2、0.5、1、2和4 C倍率下的平均比容量为983、825、769、673和604 mA·h/g,具有良好的倍率性能。在5 C倍率下循环500次仍剩余527 mA·h/g,具有良好的大电流循环性能。Fe_(2)O_(3)-RGO-CNT-S正极材料特别适用于高性能锂硫电池,具有优异的电化学性能主要是由于RGO和CNT三维导电网络提供了强电子传输路径、丰富的孔隙结构、硫与RGO和CNT构成的三维导电网络充分接触。

Sn量子点/石墨烯复合材料的合成及储锂性能

Sn基材料是目前高容量锂离子电池电极材料研究的热点,但循环性能较差阻碍了其大规模应用。以氧化石墨烯为载体,通过化学还原法在载体表面成功均匀负载<10 nm的Sn量子点,合成Sn量子点/石墨烯(SnQds/rGO)复合电极材料。结果表明,Sn质量分数为90wt%的SnQds/rGO复合材料具有良好的综合电化学性能,首次放电容量和库伦效率分别为939 mAh/g和66.6%,经过200次循环后容量可达621 mAh/g,容量保持率为66.1%。小尺寸的Sn量子点与石墨烯复合能够增强电极材料的结构稳定性和降低阻抗,改善电极材料的循环性能和倍率性能,但会导致首次库伦效率有所降低。