炭材料在能量储存与转化中的应用

通过评述炭材料在能量储存和转化领域的研究和发展现状,如:炭材料是燃料电池重要的催化剂载体、双极板和气体扩散层材料,也是太阳能电池构建碳-硅PN结、全碳PN结以及透明导电膜的核心材料,锂离子电池和超级电容器的关键电极材料。另外,炭材料在气体存储、蓄能蓄热、核能、风能等领域也具有重要的应用。认为:炭材料形态结构多样性及其所具有的诸多优异物理和化学特性,是其在能量储存和转化领域中广泛应用的根本。提出:炭材料必须向纳米化、有序化、复合化方向发展,实现功能炭材料的可控制备、纳米结构调控、复合材料的优化设计与制备对能量转化和存储器件升级,炭材料必将获得更加广阔的发展和应用空间。

沈万慈教授和他的研究活动

沈万慈教授是湖北荆州人,生于1940年,1957-1963年就读于清华大学金属材料专业,毕业后留校任教,现为清华大学材料科学与工程系退休教授。沈万慈教授长期从事炭-石墨材料的教学及研究工作,研究方向为天然石墨的深加工技术、石墨层间化合物材料、电池石墨材料、各向同性石墨材料。沈万慈教授曾负责及参加国家八五、九五、十五、十一五科技攻关、

膨胀石墨基复合材料的制备及其导热性能的研究

以中间相沥青和聚酰胺酸为黏结剂和增密剂,用两种不同方法与预压膨胀石墨进行复合。再经过模压炭化,得到高密度、高取向和高导热的炭/石墨复合材料。同时研究了不同沥青含量和不同聚酰胺酸溶液浓度下复合材料的致密性和导热性能。结果表明,随着沥青用量增加,复合材料的密度增加,并在沥青含量占30%时密度达到最大值。热导率在沥青用量为15%时达到最大,为530.64 W/m·K,比铜的热导率高33%。液相浸渍法下,浸渍溶液浓度为12%时,浸渍效果最好,复合材料的热导率和密度达到最大值。相比而言,中间相沥青比聚酰胺酸对膨胀石墨的密度和热导率提升效果更好,这主要是由于在热压条件下,沥青的软化和流动性造成的,流动的沥青能够更好地填充膨胀石墨的孔隙。