磁控溅射制备的陶瓷涂层SiO2/PP/AlF3隔膜对电池性能影响

本工作利用磁控溅射技术对PP隔膜两侧分别物理沉积了厚度为200 nm的SiO2和AlF3陶瓷颗粒层,成功制备了SiO2/PP/AlF3功能隔膜,有效避免了传统涂覆法带来的厚度增加和孔隙率降低的缺陷。一方面,SiO2和AlF3陶瓷颗粒均具有优异的力学性能和化学稳定性,能够有效提高聚烯烃(PP)隔膜的耐热性;另一方面,SiO2和AlF3都是极性化合物,能够协同提高隔膜对电解液的亲和性,提高了锂离子的电导率,降低电池内阻。此外,AlF3的强路易斯酸性和低表面能有效抑制电解液的分解和锂枝晶的生长,提高锂离子电池的电化学性能和安全使用性能。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析技术(EDS)、差示扫描热量仪(DSC)、X射线光电子能谱仪(XPS)、孔隙率、电解液亲和率以及电化学性能测试对改性隔膜进行表征。结果表明,磁控溅射技术对改性隔膜的厚度和孔隙率影响很小;采用SiO2/PP/AlF3隔膜的锂离子电池,在0.2 C下的初始放电比容量达到164.98 mA·h/g,50次循环后的比容量为154.87 mA·h/g,循环衰减率仅为0.12%;在5.0 C高电流密度下SiO2/PP/AlF3隔膜电池仍有102.07 mA·h/g放电比容量,循环性能、倍率性能明显优于传统的PP隔膜电池。SiO2/PP/AlF3功能隔膜的应用对高性能锂离子电池的研发具有积极意义。

聚氨酯负载二元氧化物复合纤维膜的制备及其对甲醛的氧化作用

通过溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_(2)),水热法制备γ型二氧化锰(γ-Mn O_(2)),以TiO_(2)/γ-Mn O_(2)/热塑性聚氨酯(TPU)作为溶质,N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂,通过静电纺丝制得不同TiO_(2)和γ-Mn O_(2)掺杂量的复合纤维膜,在空气过滤的同时高效氧化甲醛。利用SEM、TEM、XRD、N_(2)物理吸脱附仪、FTIR和UV-Vis对复合纤维膜的形貌、结构和氧化性能进行表征。结果表明,温度为40℃,经碘钨灯可见光照射后,掺杂TiO_(2)和γ-Mn O_(2)的质量分数为8%的复合纤维膜具有最好的持续氧化活性,甲醛的转化率达到90%左右,可在低温空气过滤条件下实现负载少量氧化物的复合纤维膜高效氧化甲醛。

臭氧对被芯内部纤维的灭菌效果及纤维性能损伤

被芯等不易水洗的纤维制品的灭菌一直是纺织品消杀领域的技术难题,提出使用可流动臭氧对被芯进行内部灭菌处理,同时研究了其对纤维性能损失的影响。通过全自动微生物分析仪和活菌计数法分析了日常生活使用2年以上的棉和涤纶被芯纤维中含有的菌种及数量。利用臭氧对被芯内部纤维中金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌进行微生物杀灭试验,分别比较了臭氧浓度和处理时间对棉纤维和涤纶上病菌的杀灭效果。通过FTIR、SEM、纤维拉伸断裂性能测试、纤维弹性测试对棉和涤纶的损伤进行表征和探究。结果表明:在45 mg/m^(3)的臭氧体积质量下处理35 min,棉纤维和涤纶被芯内部金黄色葡萄球菌的杀灭率分别可达99.998%和99.986%;对大肠埃希菌的杀灭率分别可达99.9992%和99.9986%;在45 mg/m^(3)体积质量、35 min的处理条件下反复处理5次,棉纤维断裂强力损失为19.10%,断裂伸长率损失为19.47%;涤纶断裂强力损失仅为13.02%,断裂伸长率损失仅为10.07%。