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硅基新一代锂电负极材料制备
目前锂离子电池的能量密度已经越来越不能满足其在电动汽车、智能手机和大规模储能方面的应用。锂离子电池的能量密度低主要是因为所采用的正负极材料的比容量较低，尤其是负极材料石墨，其理论比容量为 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商业化前景的负极材料为硅基负极材料，其理论比容量为 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。据招商证券预计，硅基负极材料在 2020 年的市场使用量接近于 5 万吨，销售额接近于 50 亿。 然而硅基材料在充放电过程中较大的体积变化率（>300%）限制了其商业化应用，较大的体积变化导致极片碎裂以及电解液在材料表面持续分解，从而造成其循环性能剧烈下降。另外，硅基材料为半导体，其导电性较差，从而导致硅基负极材料的倍率性能较差。如何解决硅基负极材料这两大缺点是普及硅基材料在锂离子电池应用的关键。 陈永胜教授课题组结合在纳米技术和石墨烯材料领域的专长，经过近 10 几年的研究，采用低成本的原材料、易工业化的工艺技术制备了石墨烯包覆的硅基负极材料，主要技术创新点包括：1）采用独特的、具有自主知识产权的纳米技术将大粒径的硅粉进行纳米化处理，纳米化大大缓解了硅在充放电过程中体积变化的问题，从而从根本上解决了硅基负极材料循环性能差的问题；2）石墨烯包覆则充分发挥了石墨烯导电导热性能好、机械性能优异、电化学性能稳定等特点，改善了材料的锂离子扩散性能和电子导电性，大大提高了功率特性； 14隔绝了硅与电解液的直接接触，抑制副反应造成的电解液分解和材料侵蚀，提高了首次效率，延缓了使用过程中的寿命衰减；进一步减缓了充放电过程中硅的体积变化，维持材料结构的整体稳定性，极大地提升了循环特性。
南开大学
2021-02-01
一种多孔粘土异构材料的制备方法
本发明公开了一种多孔粘土材料的制备方法。该方法的过程是:首先将脱水干燥后的废弃有机膨润土与共表面活性剂混合反应;再加入中性无机前驱体进行搅拌反应;然后固液分离;固体部分经焙烧去除表面活性剂和吸附的有机物染物,即得到所要求的多孔粘土异构材料。无须常规合成方法中的阳离子表面活性剂与粘土反应步骤,且无须额外添加阳离子表面活性剂。该方法制备的多孔粘土异构材料符合常规方法制备的同类材料的特点,比表面积大,孔分布均匀,孔径介于微孔和中孔之间,空隙有序度高。由于该材料采用成本极低的废弃物为原料,且无须添加阳离子表面活性剂,因而大大降低合成成本,简化制备步骤。
浙江大学
2021-04-11
一种钛酸锂材料的制备方法
本发明公开了一种尖晶石结构钛酸锂材料的制备方法，针对现有材料性能的不足，本发明将Ag、Co、Al、Mg、Zn、Ti、Zr、Si、F的化合物中的一种或几种与纳米二氧化钛一起溶于溶剂后，并与偏钛酸、锂源以及分散剂一起球磨搅拌，同时进行紫外光照射；将磨细并混合均匀后物料烘干后于600-900℃以及一定气氛下恒温加热2-20h，冷却后得到具有晶格掺杂的尖晶石结构钛酸锂材料，所制备材料具有优异的容量、循环和倍率性能。
四川大学
2021-04-11
一种基于智能软材料的沉浮装置
本实用新型公开了一种基于智能软材料的沉浮装置，包括：沉浮腔，所述沉浮腔包括一端具有开口的密封瓶，所述的开口密封有驱动薄膜，沉浮腔内充有气体使驱动薄膜膨出形成可变形空间；沉浮腔内设有：气压传感器，监测沉浮腔内的气压值并传送至控制器；加速度传感器，监测沉浮腔的运动状态并传送至控制器；控制器，接收并处理气压传感器和加速度传感器传送的监测信息，输出控制信息控制驱动薄膜的变形；电源，为驱动薄膜、气压传感器、加速度传感器和控制器提供动力。该沉浮装置体积小，结构简单，控制精度高，并且产生的噪音小。
浙江大学
2021-04-13
一种分级多孔炭材料的制备方法
简介：本发明公开了一种分级多孔炭材料的制备方法，属于炭材料制备技术领域。该方法是以廉价的煤沥青为碳源，采用纳米三氧化二铁为模板，氢氧化钾为活化剂，三者研磨后的混合物转移至刚玉坩埚中，于气氛炉内进行加热以制备电化学电容器用分级多孔炭材料，所得分级多孔炭材料比表面积介于1157~1330m2/g之间，总孔容介于0.69~1.35cm3/g之间，平均孔径介于2.39~4.05nm之间，非微孔孔容占总孔容的比例介于37.7%~65.9%之间，多孔炭产率介于32.6%~52.2%之间。采用本发明方法制得的分级多孔炭作为电化学电容器电极材料，具有很好的稳定性和优异的综合性能。
安徽工业大学
2021-04-13
一种异质多材料增材制造系统
本发明属于增材制造领域，并公开了一种异质多材料增材制造 系统。该系统包括关节臂机器人、打印装置、减材装置和监测反馈装 置，通过采用旋转式多喷头切换打印装置，以多个送丝打印机构旋转 切换的方式进行多材料多工艺实时切换打印，实现了多材料多工艺的 高效 3D 打印成形；双目立体视觉在线实时监测反馈装置及时反馈加工 零部件的层层温度信息及三维轮廓信息并与原始模型对比标定，确定 减材加工时机及相应减材加工参数。通过本发明，高精
华中科技大学
2021-04-14
一种无模材料成型方法及装置
本发明公开了一种无模材料成型方法与装置。所述方法为原位 固化的粉末成型方法，主要步骤为：将含有催化剂的第一浆料和含有 引发剂的第二浆料分别作为 3D 打印材料，进行预混后，在诱导期内打 印成型。所述装置包括第一及第二储料容器、预混装置以及 3D 打印装 置，所述第一、第二储料容器与预混装置连接，所述预混装置与 3D 打 印装置的喷嘴连接；所述预混装置包括具有两个进料口的混合腔、搅 拌叶和电机，所述进料口分别与第一、第
华中科技大学
2021-04-14
一种太赫兹波段宽带吸收超材料
本发明公开了一种太赫兹波段宽带吸收超材料，属于电磁通信 领域。所述超材料包括金属反射层、介质层和金属图案层，介质层位 于金属反射层和金属图案层之间，金属反射层为连续金属薄膜，其厚 度大于太赫兹波的趋肤深度，金属图案层由周期性排列的单元器件构 成，单元器件为多个同心金属环，其中相邻单环的吸收带宽部分重叠， 形成太赫兹波段宽带吸收。本发明提供的太赫兹波段宽带吸收材料， 大大提高了超材料周期结构的占空比及平均吸收率，并可通
华中科技大学
2021-04-14
一种缺陷态结构声学超材料板
本发明公开了一种缺陷态结构声学超材料板，包括弹性薄膜，两块复合材料板以及若干个质量片，其中，两块所述复合材料板分别粘接于弹性薄膜上下两侧，所述复合材料板上设置有周期性排列的开口，若干个所述质量片分别设置于开口处的弹性薄膜上，所述质量片在分布中具有缺陷态结构。本发明提供的缺陷态结构声学超材料板，结构简单，设计性好，所使用基础材料皆为常规材料，易于批量化加工、生产，值得在业内推广。
西南交通大学
2016-10-19
一种低频隔振超材料轴结构
本发明公开了一种低频隔振超材料轴结构，包括串联排列的晶胞单元，晶胞单元包括轴基体、套设于轴基体外圆周上的弹性圈以及套设于弹性圈外圆周上的质量圈，弹性圈上沿其轴向均匀开设有缓冲槽。本发明所提供的低频隔振超材料轴结构，用于替代传统机械设备轴系，具有低频隔振能力强的突出特点，可在0～100Hz以内形成禁带，抑制扭转振动的传播，同时其对轴系扭转刚度降低较小，不影响轴系传递效率，结构简单，所使用基础材料皆为常规材料，易于批量化加工、生产。可用于汽车、列车、船舰、飞机等设备中低频扭转振动与低频噪声的降低、隔离及控制。
西南交通大学
2016-10-19