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金钟团队在高倍率镁二次电池正极材料领域取得新进展
金属镁可以用于二次电池的负极材料,具有资源丰富、环境友好、理论体积容量高、镁沉积/溶解过程不易形成枝晶等优点,在大规模储能体系中具有很大的应用潜力。然而,由于二价镁离子的电荷半径比大、极化率高,导致其与常规储镁正极材料中的晶格阴离子之间发生强的静电相互作用,阻碍Mg2+离子在正极活性材料中的嵌入和扩散动力学,导致充放电速度缓慢。因此,镁二次电池非常欠缺高性能的正极材料,严重阻碍了该领域的研究发展与应用。 近日,南京大学化学化工学院、介观化学教育部重点实验室、江苏省先进有机材料重点实验室金钟教授带领的“清洁能源材料与器件机制”研究团队研发了基于一种特殊的置换反应机制、非化学计量比的立方相硒化铜,用于高倍率的镁二次电池正极材料。以该硒化铜为正极、金属镁为负极组装的镁电池能够在100 mA g-1下表现出222 mAh g-1的最大放电比容量,在1000 mA g-1大电流密度下放电比容量仍可达155 mAh g-1,此外,在1000 mA g-1大电流密度下,电池循环500次之后,容量保持率约为84.3%。 该团队通过简单的一步溶剂热法合成了一种高结晶度的非化学计量比的立方相Cu2-xSe纳米片(图1)。以Cu2-xSe为正极组装镁电池在100 mA g-1下循环25次后,放电比容量达到最大222 mAh g-1,在300、500和1000 mA g-1下,放电比容量分别可保持为182、166和155 mAh g-1,表现出优异的倍率性能(图2)。此外,该工作从正极和负极两方面对电池经历较长的活化过程给予了一定的解释(图2f)。具体而言,随着Mg2+的嵌入和脱出,Cu2-xSe电极材料的尺寸会逐渐减小,而适当减小活性材料的尺寸可以有效地缩短Mg2+的扩散路径,便于活性材料与电解液充分接触,从而使容量增加。对于Mg负极来说,电解液中具有腐蚀性的氯离子会腐蚀Mg负极表面的氧化物等钝化层,从而使Mg负极表面暴露出更多具有活性的金属镁表面,从而利于容量的提升和稳定。最后,通过非原位表征技术(包括XRD、XPS、TEM和EDX等)对不同充/放电状态的电极片进行详细表征,实验结果表明非计量比Cu2-xSe正极材料的储镁机制为一种特殊的镁/铜离子置换反应。该研究为基于可逆离子置换反应机制的新型高性能多价离子电池电极材料的设计提供了新的思路。
南京大学 2021-02-01
纳米二氧化硅/硼酚醛树脂纳米复合材料的制备方法
本发明属于无机/有机纳米复合材料技术领域,具体涉及一种纳米 SiO2/硼酚醛树 脂纳米复合材料及其制备方法。本发明采用了溶液共混法和超声波辅助分散法相结合, 确保纳米颗粒在复合材料中得到纳米级分散;纳米 SiO2表面经过处理,使纳米 SiO2与基 体树脂硼酚醛树脂之间形成了良好的界面,可以充分发挥出纳米 SiO2、硼酚醛树脂的优 点。本发明的目的在于通过合理的工艺控制,制备出纳米 SiO2含量不同的硼酚醛树脂纳 米复合材料。利用纳米 SiO2的刚性、耐磨性、热化学稳定性和硼改性酚醛树脂的良好的 力学性能、耐热性和耐烧蚀性等优点,制备出的纳米 SiO2/硼酚醛树脂纳米复合材料可 广泛用于高温制动摩擦材料、耐烧蚀材料、特种结构材料、防热材料等众多领域。 
同济大学 2021-04-11
在二维反铁材料MnPS3中磁振子输运的实验进展
量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展,观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料,利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件,器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子,右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中,实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出,随着注入端和探测端距离的增加,探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式,跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上,他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm,磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm(图C),这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础,也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图:二维反铁磁体系中磁振子输运研究。(A)二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。(B)自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系,与理论预言的e指数衰减吻合。(C)磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。
北京大学 2021-04-11
利用聚二甲基硅氧烷疏水材料板分离微丝菌的方法
本发明提供一种利用聚二甲基硅氧烷疏水材料板分离微丝菌的方法,该方法的步骤是将污水处理厂曝气池中已发生以微丝菌为优势菌的膨胀污泥混合液滴加在具有凹槽结构的聚二甲基硅氧烷疏水材料板上,冷藏放置保存后,采用氯化钠溶液对聚二甲基硅氧烷疏水材料板进行冲洗,利用相似相容原理实现微丝菌从活性污泥混合液中的分离。本发明的效果是该方法操作简单易行,可快速地实现微丝菌从活性污泥混合液中的分离,克服了微丝菌从活性污泥系统中分离困难的问题,可将分离有微丝菌的聚二甲基硅氧烷疏水板上置于培养基中,进行微丝菌的纯培养,与传统的稀释平板法和涂布平板法等微丝菌纯培养方法相比,加快了微丝菌菌种的筛选,可将微丝菌的纯培养周期缩短3~6周。
天津城建大学 2021-04-11
量子谷Berry Phase的拓扑声子态在二维六角晶格材料
徐虎课题组发现具有量子谷Berry Phase的拓扑声子态在二维六角晶格材料中普适存在。随着研究的深入,拓扑材料的分类越来越丰富和多样化。到目前为止,拓扑材料的研究主要集中在费米子相关的系统。随着研究水平的进一步发展,拓扑的玻色子系统也越来越引起人们的关注,例如光子晶体、声子晶体等人工晶体中的拓扑现象等。但是,固体中的THz频率段的拓扑声子的研究相对缓慢。理论研究表明,拓扑声子对研究量子声子霍尔效应、拓扑声子热器件等具有重要作用。因此,在现实材料中寻找拓扑声子态是相关领域亟待解决的问题。 在研究中,徐虎课题组研究人员采用基于密度泛函理论的晶格动力学计算,根据二阶力常数矩阵构造类似于电子系统的紧束缚哈密顿量,从而可以获得声子系统的Berry 相和拓扑边缘态。在此基础上,他们结合高通量计算,发现具有量子谷Berry相的Dirac声子态在二维六角晶格材料中普适存在(图3a)。研究结果对进一步研究拓扑声子态以及其实际应用具有重要作用。 近两年,徐虎课题组致力于拓扑材料的理论预测和设计方面的研究工作,以南方科技大学物理系为第一单位发表1篇Phys. Rev. Lett.,1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇为Phys. Rev. B Rapid Communications)。
南方科技大学 2021-04-13
含氟、含磷及含硅的环氧树脂及其制备方法
本发明公开了一种含氟、含磷及含硅的环氧树脂及其制备方法,含氟、含磷及含硅的环氧树脂的制备方法为:取双酚A型环氧树脂100phr,二胺类固化剂10~60phr,固化促进剂1~6phr,将三者混合均匀后置于反应模具中,先在80~120°C条件下固化反应1~3h,再在130~170°C条件下固化反应2~4h,即得到含氟、含磷及含硅的环氧树脂,所述的二胺类固化剂为含氟、含磷及含硅的二元胺类化合物。所述的含氟、含磷及含硅的环氧树脂中同时引入了氟、磷以及硅这三种元素,是一种新的有机化合物,这种含氟、含磷及含硅的
安徽建筑大学 2021-01-12
种中温低铯氟铝酸盐钎剂及其制备方法
所属行业领域 铝及铝合金同种金属和铝-铜异种金属间的钎焊材料 成果简介 本发明为“一种中温低铯氟铝酸盐钎剂及其制备方法”(ZL201210176267.7),可用于铝及铝合金同种金属和铝-铜异种金属间的钎焊连接。本发明钎剂主要由氟化铝、氟化钾、氟化铯、氯化钾和溴化钾组成,其中贵金属盐CsF的含量不超过20wt.%,钎剂的成本较低。本发明钎剂的熔点也较低,为490℃-521℃,可配合熔点在4
北京科技大学 2021-04-14
技术需求:聚偏氟乙烯水性氟涂料的合成技术研发
1、聚偏氟乙烯水性氟涂料的合成技术研发:解决PVDF附着力差的问题,并解决现有水性涂料在耐水性、耐高温性等方面的缺陷。2、盐酸中氟离子的脱除技术:寻求盐酸中氟离子脱除技术,使氟离子降低到50PPm以内;是否有合适的材质,用于在180℃条件下生产盐酸下游产品。
山东华安新材料有限公司 2021-08-30
氟碳(聚四氟乙烯等)塑料高温胶
产品详细介绍   名称 托马斯氟碳(聚四氟乙烯等)塑料高温胶(THO4096) 概述 本品系杂环体系改性胶粘剂,单组份,加热固化型,固化后表面平整、无气泡。快速固化,粘接强度高,流动性好,操作简单。 适用 范围 适合于聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯(TFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、氯化氟乙烯(CTFE)、乙烯-氯代三氟乙烯共聚物(E-CTFE)、二氟乙烯(PVF2)、聚氟乙烯(PVF)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等与金属、合金的自粘与互粘后在室外以及潮湿或水下工作的环境等工艺。 性   能   特   点 ·外观:单组透明或者多色粘稠液体。(颜色、黏度可调) ·固化速度快,90℃,3分钟浸胶,120℃加热,2分钟完全固化。 ·粘接强度高,韧性好、抗冲击、耐久性好。 ·耐热性、耐大气性、超低收缩率。 ·耐温性能好,适应温度范围广,粘接后在较高的温度下仍有较好的粘接效果。 ·胶水黏度适中、无气泡、流平性能良好,固化后表面光洁度良好。 ·粘接表面无需严格处理,使用方便。 ·耐介质性能优良,耐油、水、酸、煤油、碱、辐射等。 ·安全及毒性特征:有极轻微异味,无吸入危险,实际无毒。产品达到ROHS标准指令。 ·贮存稳定性较好,贮存期为6月。 主要技术性能指标如下:耐温范围:-50-+400℃(黑灰色) 100℃,RH100% ,1000h后取出测试值:耐电压20-24kV/mm 25℃不均匀拉伸强度:50Nq/cm 90°拉伸强度45N/cm 180°拉伸强度42N/cm   硬度 shore D 80 使用 方法 1、将被粘物放到公司特配置的塑料处理剂A中浸泡5分钟,然后取出,以冷水冲洗,再以蒸馏水清洗干净,暖空气烘干。再将金属材质表面以180—240目砂纸正反时针打磨20次,最后再将特配置的处理剂B在两个被粘接材质表面反复擦拭10次即可。处理好的材料需及时使用。 2、将胶水薄且均匀地喷于被粘结表面,然后贴合并稍加外力协助被粘接材质不移动并排除气泡,静置。以90℃3分钟浸胶,120℃加热,2分钟完全固化。  注意  事项 1、操作环境注意通风。 2、胶液如触及皮肤,可及时用肥皂水冲洗。 3、未用完的胶应盖好,置于阴凉通风处。 该版权属于成都托马斯科技2005-2010所有
成都托马斯科技有限公司 2021-08-23
反应精馏法合成乙二醇二醋酸酯
成果背景及主要用途: 乙二醇二醋酸酯,又名二乙酸乙二醇酯,为无色液体,沸点 190.2℃。它是 优良、高效、安全无毒的有机溶剂。广泛用于制药工业;铸造树脂有机酯固化剂; 也作为各种有机树脂特别是硝化纤维素的优良溶剂,和皮革光亮剂的原料;在油 漆涂料中作为硝基喷漆、印刷油墨、纤维素酯、荧光涂料的溶剂;在烟草工业中, 乙二醇二乙酸酯可用作三醋酸甘油酯的代用品,在有机合成工业中用途也十分广 泛。 传统生产乙二醇二醋酸酯的方法是 1,2-二溴乙烷合成法和乙二醇、醋酸酯 化合成法。1,2-二溴乙烷法是用无水醋酸钾(钠)与 1,2-二溴乙烷反应而得,此法 原料要求严格,且收率不高(小于 60%),这限制了它的生产和开发利用。醋酸酯 化合成法是以对甲苯磺酸、树脂、氯化物、硫酸盐等作为催化剂,通过酯化反应 合成乙二醇二醋酸酯,此法原料有醋酸,对反应装置的耐腐蚀性要求高,成本增 加,环境污染严重。 技术原理与工艺流程简介: 本工艺针对目前乙二醇二醋酸酯生产中存在的问题,提供了一种新的合成方 法,本工艺采用反应精馏技术,反应条件温和,设备损耗小,而且副产物仲丁醇 也是一种重要的化工原料,理论原子收率为 100%。 应用领域:乙二醇二醋酸酯生产企业 技术转化条件:根据具体情况面议 作方式及条件:根据具体情况面议
天津大学 2021-04-11
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