树脂基复合材料中石墨与MoS2的减摩作用机理

针对我国传统铁路滑床板在应用过程中存在的浪费和污染问题，研制了环氧树脂基减摩复合材料涂层以替代润滑油层，改善滑床板的性能．在M200环块磨损试验机上考察了复合材料中减摩相对复合材料一钢摩擦学特性的影响，对磨损后的钢试样表面进行了X光电子能谱分析与扫描电镜观察，对石墨与MoS2的减摩作用机理进行了探讨．结果表明：复合材料中添加石墨可有效降低摩擦副的摩擦系数，大幅度提高复合材料的耐磨性；MoS2在摩擦过程中发生氧化转变为MoO3，失去了层状结构，因而不能降低摩擦系数，但同时MoS2抑制了树脂向钢试样表面的转移，可有效提高复合材料的耐磨性．     

卤化锂晶体表面的锂离子水合团簇扩散的模拟研究

采用分子动力学模拟方法探讨了锂离子水合团簇分别在氟化锂、氯化锂、碘化锂晶体表面的扩散。分别构建1至4个水分子的4种锂离子水合团簇,观察不同时刻锂离子水合团簇的分布状况,统计了锂离子水合团簇在氟化锂晶体表面的扩散系数。结果表明锂离子水合团簇在不同的卤化锂晶体表面的扩散不同,并且不同水分子个数的锂离子水合团簇在氟化锂晶体表面的扩散的差异很大。     

锂离子电池隔膜材料中离子扩散问题的随机行走模拟

基于自主开发的随机行走模拟软件对锂离子电池隔膜材料中离子扩散问题进行了模拟研究.系统地考察了驱动电势、隔膜平均孔径以及隔膜骨架与离子之间的弱相互作用等因素对锂离子扩散行为的影响.结果表明,锂离子在隔膜材料中的扩散受离子驱动电势和孔道平均孔径影响较大.该研究为锂离子电池设计与优化提供一定的理论参考.     

氧化亚硅/石墨/碳复合材料的制备及其电化学性能

采用高能球磨法和高温焙烧法,以氧化亚硅、石墨和葡萄糖为原料,制备了氧化亚硅/石墨/碳(SiO/G/C)复合材料,研究了其最佳制备条件和电化学性能.结果显示,在氩气中700℃下焙烧2h后所制得的SiO/G/C负极材料在质量比为SiO∶G∶C=34∶51∶15时具有最佳的电化学性能.该复合材料首次放电容量为803.5mAh/g,50周时放电容量仍保持在592mAh/g.XRD结果表明,该复合材料主要组成为SiO、石墨和无定形碳.石墨和无定形碳的添加对SiO的电化学性能有显著改善作用.     

湿度对O2在乙烯-乙烯醇共聚物中扩散影响的分子模拟

采用分子动力学和巨正则Monte Carlo模拟相结合的方法研究湿度对乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)玻璃化转变温度和O2扩散性能的影响.结果表明:高相对湿度(100%)条件下EVOH的玻璃化转变温度比低湿度(0)条件下的下降了80～100 K.低湿度时,EVOH对O2具有较好的阻隔效果;高湿度时,O2在EVOH内的扩散变快,不利于在食品包装材料中的应用.在使用EVOH作为食品保鲜材料时要注意保持空气干燥.     

纳米MoS?制备及MoS2/Al的I-V性能研究

本论文用前驱体分解法制备纳米MoS2微粒,并且以铝片为基底制备了MoS2/Al薄膜,对MoS2/Al薄膜的I-V性能进行了研究。结果表明：以(NH4)6Mo7O24?4H2O和 (NH4)2S为原料,在60℃氨水溶液中合成了具有金属光泽的斜方晶系（NH4）2MoS4;(NH4)2MoS4在80℃水中分解4h制备得到粒径约100nm-200nm的纳米MoS2微粒,团聚严重;以热浸镀法制备的MoS2/Al涂层薄膜经过30min、40min、60min退火处理的样品的I-V曲线均具有良好的半导体性能。     

MoS2/C/MXene复合材料的制备及储锂性能研究

通过简单的水热结合退火的方式合成了MoS₂/C/MXene复合材料,其中MoS₂为1T晶型。MoS₂/C纳米片均匀地生长在MXene薄片上,呈现出独特的多孔异质结构,这种结构不仅有效抑制了MXene薄片的重新堆积,还缓解了MoS₂充放电过程中的体积膨胀。无序碳的引入提高了复合材料的导电性,并使MoS₂的晶型从2H转变为1T。将MoS₂/C/MXene复合材料作为锂离子电池负极材料,表现出优秀的循环性能。在1 A·g^-1的电流密度下循环1 000次后拥有574.2 mA·h·g^-1的比容量。这项研究为制备具有良好电化学性能的锂离子电池负极材料提供了一种设计策略。     

SnO2-石墨复合材料的制备和性能研究

采用醇盐水解法和化学沉淀法制备了SnO2与石墨复合材料,用XRD表征了材料的结构.在L iCoO2/1mol.L-1L iPF6-EC DEC EMC/SnO2-石墨体系中用恒流充放电和交流阻抗技术研究了材料的电化学性能.XRD图谱中2种方法都表现了较好的峰形,但化学沉淀法峰型相对比较弱.在恒电流充放电测试中,从循环寿命和循环效率的比较来看,醇盐水解法制备的SnO2-石墨是一种具有发展前途的锂离子电池负极材料.     

铜薄膜中锂离子扩散的温度效应和厚度影响

基于密度泛函理论,应用第一性原理分子动力学方法具体包括SMD和FMD方法,分别研究了锂离子在不同薄膜厚度中的扩散势垒及粒子的均方位移（MSD）,研究结果表明：随着温度的提高,加剧了锂离子在铜薄膜中的扩散;扩散势垒与薄膜厚度间存在非线性关系。     

单层含硫空位MoS2光伏效应的第一性原理研究

基于非平衡态格林函数——密度泛函理论,采用第一性原理研究方法,对单层含硫空位MoS₂的光伏效应进行了研究.利用能带图和联合态密度分析单层含硫空位MoS₂的光响应函数.结果表明:对于单层含硫空位的MoS₂,线偏光电流效应不明显,而圆偏光电流效应比较明显.计算模拟了随偏振角(相位角)变化的光响应函数,计算结果符合唯象理论.单层含硫空位的MoS₂可被应用于新型电子和光电子器件中,为进一步认识单层硫空位MoS₂的光电流效应提供了新的理论基础.     

MoS2和TiS2纳米管的制备、表征及储氢研究

采用不同的实验方法制备了M oS2纳米管,并对其结构、形貌及储氢性能进行了研究.实验表明,经KOH处理的M oS2纳米管在25℃及3 M Pa时,气态储氢容量达到1.2 w t%,在25℃及50 mA.-g 1的放电电流密度下,阳大的电化学储氢容量可达262 mA h.-g 1(相当于1.0 w t%的储氢量);而T iS2纳米管在25℃及4M Pa时气态储氢容量达到2.5 w t%.因此,M oS2和T iS2化合物纳米管具有潜在的储氢应用前景.     

Cr在Fe-Cr合金中扩散过程的原子尺度模拟研究

该文通过计算机模拟方法研究Cr在Fe-Cr合金中的扩散。用2BM(two band model)势函数模型计算了Fe的空位形成能以及Fe-Cr合金中Cr与空位V之间的结合能、空位迁移能。按照固体中杂质扩散的五频率模型,结合纯铁的分子动力学模拟,计算了合金中Cr原子的扩散系数。此外,在不同的温度和空位浓度条件下,对Fe-1%Cr合金直接进行了分子动力学模拟计算,获得了合金中Cr原子的扩散系数,结果与五频率模型计算结果较为一致。     

蠕虫状MoS2/C的制备及其在锂离子电池负极材料中的应用

以二水合钼酸钠(Na_2MoO_4·2H_2O)、四水合钼酸铵((NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O)作为钼源,硫脲(NH_2CSNH_2)为硫源,葡萄糖为碳源,采用水热法制备了二硫化钼(MoS_2)/C复合材料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析方法对MoS_2/C复合材料的结构和形貌进行了表征,并对其电化学性能进行测试。结果表明:水热法合成的两种复合材料均为纳米片无序堆叠而成的蠕虫状结构,其中钼酸钠为钼源时呈微球状。将其用作负极材料时,钼酸钠作钼源性能更佳,其在电流密度为200 m A/g的情况下首次放电比容量为766 m Ah/g,库伦效率为78.3%,循环100次后容量保持在524 m Ah/g左右,其倍率性能优异。     

LiCoO2电极中锂离子的扩散性能

为使锂离子电池在较高的充、放电倍率下满足动力型电源的需要,对LiCoO2中锂离子的扩散性能进行了理论推导及试验测定。以球状电极模型对LiCoO2电极进行了处理,在简化的假设条件下,推导出LiCoO2电极的扩散电流表达式,并可求得锂离子在LiCoO2电极中的固相扩散系数DLi 。研究结果表明:I对t-1/2在10～150s表现出很好的线性关系,与理论分析结果相符合;不同晶粒大小的LiCoO2样品扩散系数有很大差别,相差1个数量级以上;锂离子扩散动力学特征是由LiCoO2的晶粒尺寸决定的,与其粒径分布、比表面积及表面形貌等参数基本无关。     

锂离子在γ—钒青铜中扩散行为的研究

用电化学方法及Ｘ－射线衍射分析对有较大实用可能性的二次锂电池正极活性材料γ－钒青铜进行扩散行为研究。结果表明：电池的正极反应是由锂离子在γ－钒青铜中的扩散所控制。     

MoS2/Ag3PO4复合材料的制备及其光催化降解亚甲基蓝

采用一步水热法制备MoS_2,将合成的花状MoS_2纳米片通过化学沉淀法对Ag_3PO_4进行修饰,改变MoS_2的量,制备出5组不同质量百分比的MoS_2/Ag_3PO_4(5.0%,7.5%,10.0%,12.5%,15.0%)复合物.通过XRD、SEM、EDS对样品的物相结构、形貌及元素组成分析表征.再由紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)和荧光光谱(PL)进一步研究MoS_2的修饰对Ag_3PO_4光催化性质的影响.通过光催化降解亚甲基蓝实验,测试不同比例的MoS_2/Ag_3PO_4复合物作为光催化剂的活性.结果表明:10.0%质量百分比的MoS_2/Ag_3PO_4光催化活性最好,对亚甲基蓝的降解率在5 min内就已达到100%.具有层状结构的MoS_2可以作为很好的电子接受体,Ag_3PO_4导带上的电子会不断地转移到层状的MoS_2上,有效阻止Ag_3PO_4上的电子与空穴复合,从而使Ag_3PO_4的光催化性质提高和稳定性改善.循环实验显示,MoS_2/Ag_3PO_4复合光催化剂使用3次后依然可以达到85%的降解率.     

不同烧结条件下Li5La3Nb2O12中锂离子扩散的研究

通过介电损耗谱分析研究了不同烧结条件下锂离子导体Li5La3Nb2O12中锂离子的扩散。在介电损耗谱中观察到一个明显的弛豫峰,通过非线性拟合的方法得到了其弛豫参数,烧结温度为1 123 K的Li5La3Nb2O12样品弛豫参数:激活能E=0.54 eV,指前因子τ0=0.9×10-14 s;烧结温度为1 173 K的Li5La3Nb2O12样品的弛豫参数为激活能E=0.4 eV,指前因子τ0=2.7×10-12 s。后者锂离子扩散激活能小于前者,更适合于锂离子的扩散。结合晶体结构分析可得,该弛豫峰来自于锂离子在不同八面体(48 g)之间的扩散。     

锂离子电池三维多孔硅/银复合材料负极设计及性能

以商品单质硅为原料,利用金属辅助化学刻蚀方法结合化学镀方法制备了三维多孔硅/银复合负极材料,采用X射线粉末衍射仪、场发射扫描电镜及比表面与孔隙度分析仪对其组成、结构、比表面积及孔隙率进行研究,随后对其电化学性能进行研究.结果表明,三维多孔硅呈现狭缝型的介孔,平均孔径宽度为12.5 nm,比表面积达到6.083 m2/g...     

热处理温度对纳米SnO_2与石墨复合材料电化学性能的影响

用微乳液法制备了纳米SnO2与石墨复合材料作为锂离子电池负极材料,并对其用不同温度进行了热处理.用X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对复合材料进行了表征,并用恒流充放电法考察了试样的电化学性能.对比结果表明,复合材料有着较高的循环容量,不同热处理温度对复合物的电化学性能有着明显的影响.随着热处理温度的升高,电池的循环容量都明显增加,但不可逆容量也随之增加.     

动力锂离子电池充电过程热模拟及影响因素灰色关联分析

针对不同充电工况,建立动力锂离子电池充电过程三维热模型,并对不同对流传热系数、辐射系数、环境温度和充电电流等影响因素下动力锂离子电池充电过程产热和散热机理进行模拟.研究结果表明:动力锂离子电池内部升温速率在充电电流增大到某值前基本不变,随后将随充电电流增大而增大;环境温度越高,充电完毕后动力锂离子电池内部温度越高;强制换热时,辐射系数的变化对电池内部温度影响不大,而自然对流换热时,热辐射对内部温度影响明显;充电电流关联度(0.792 53)＞环境温度关联度(0.658 04)＞对流换热系数关联度(0.633 88)＞热辐射系数关联度(0.511 03).