中孔炭微球/酚醛树脂复合材料的力学及介电性能

以间苯二酚-甲醛为前驱体、喷雾干燥法可规模制备出中孔炭微球,进一步采用聚乙烯醇对其进行表面致密化处理,再与酚醛树脂热压成型得到中孔炭微球/酚醛树脂复合材料,系统研究了复合材料的力学性能及介电性能。结果表明,所制炭微球具有较窄的粒径分布(1~10μm)、发达的中孔孔隙(孔容>3.0 cm^3/g)。经表面包覆后,中孔炭微球表面致密,形成类"蛋壳"结构。当用于复合材料填料(0~10%)时,能有效的降低复合材料的密度(1.36g/cm^3至1.12 g/cm^3),并显著提升复合材料的力学性能(压缩强度由106MPa增加至168MPa);在102~107Hz频率下,复合材料的介电常数随着炭微球添加量的增加逐渐提高,由4.0~3.6提高至10.4~9.1。结果表明,中孔炭微球可作为新一类多功能填料,在降低复合材料密度的同时增加力学性能,并在较宽频率下具备高的介电性能,具有优异的低密度吸波基体材料的应用潜力。

双电层电容器用中孔炭微球/活性炭复合电极的制备(英文)

采用水热法合成比表面积1 850m2/g、粒径1μm的中孔炭微球(MCM);而后将所制MCM加入比表面积为3 200m2/g的超级活性炭(HSAC)中制成用于双电层电容器的复合电极材料,并研究了该复合电极材料的电化学性能。结果表明:在比表面积为3 200m2/g的HSAC中添加质量分数20%的MCM后,其颗粒接触内阻、离子扩散内阻明显降低;在6m o l/L的KOH电解液体系中,在12A/g的电流密度下,其比电容仍能稳定在230F/g。而在同样的条件下,纯HSAC和纯MCM的比电容仅分别为190F/g和148F/g。复合电极在大电流下电化学性能的提高应归因于MCM合适的粒径、中孔结构及其较高的比表面积。

低密度Fe_3O_4/中孔炭微球复合材料的可规模制备及吸波性能

采用喷雾干燥法制备出中孔炭微球(MCMSs),进一步通过液相浸渍得到磁性Fe_3O_4/MCMSs纳米复合材料,系统研究了复合材料的形貌结构和吸波性能。结果发现,Fe_3O_4/MCMSs复合材料具有优异的流动性和低密度(0.24~0.33 g/cm3)特征,其中Fe_3O_4纳米颗粒高度分散在MCMSs中孔孔道内。复合材料具有较高的比表面积(548~735 m2/g),可以促进多种介电弛豫的形成。在2~18 GHz范围内,复合材料以介电损耗为主,在12.6 GHz处具有最大反射率–25 d B,小于–10 d B的带宽达4.7 GHz。复合材料优异的吸波性能可以归因于均相分布的Fe_3O_4纳米颗粒和中孔炭微球的协同作用,在增大界面弛豫和电磁波散射的同时,改善了阻抗匹配,减少了电磁波在吸波层表面的反射。

中孔炭微球/MoS2/S复合正极材料的制备及其电化学性能

目前锂硫电池的应用仍受活性物质硫和放电产物的绝缘性、中间产物聚硫化物的穿梭以及硫正极在循环过程中较大的体积变化等问题限制。本文以导电中孔炭微球(MCM)为载体材料,将极性的MoS2均匀地负载于MCM框架中,作为高效的硫正极载体材料。结果表明,与MCM/S正极相比,添加了MoS2的MCM/MoS2/S复合正极表现出更高的容量、更好的循环稳定性和倍率性能,其中添加12.4wt.%的MoS2表现最优异的电化学性能。此外,MoS2在硫正极的工作电压窗口内具有电化学活性,可以提供附加容量,且能在醚系电解液中保持稳定的放电容量。当用MoS2替代部分非电化学活性的载体时,可以提高硫正极的整体容量。这种利用电化学活性的载体提高电极整体容量的思路为进一步提高硫正极的电化学性能提供了参考。