导电塑料

今天,塑料制品的应用已经非常广泛,许多金属制品已被它取代。但是,塑料也有个“天生缺陷”——不能导电,这就大大限制了它的应用范围。从70年代起,世界上很多科学机构都投入了发明导电塑料的工作。美国费城实验室首先研究出聚乙炔导电塑料。他们把容易失去电子的材料,如钠、钾或锂,或者把容易夺取电子的材料,如卤族硫酸过氯酸,作为杂质掺进塑料中,结果使其分别获得导电机能。他们现在已经研究出许多导电塑料,如聚乙炔衍生物,聚噻吩,聚吡咯等。其中聚乙炔塑料的导电性能比较好,从理论上讲,它的导电率与铜不相上下。导电塑料比金属要轻得多,不需冶炼和在高温条件下加工,所以消耗能源少,而且它的原料也丰富,具有成本低的优点。此外,金属导电是各向同性的,而导电塑料具有各向异性的导电性能。美日等国家已用导电塑料代替半导体材料制造太阳能电池。现在已经制得开路电压为千伏并具有较好转换效率的塑料太阳能电池。而用导电塑料代替铝和镍镉作蓄电池的电极材料,可把现在15公斤重的     

导电聚合物的发展及其理论探索

塑料或聚合物通常都是绝缘体,因此导电聚合物的出现,曾使人惊叹不已。至少在70年代之前,人们都认为所有的有机材料都和导电无缘。 70年代初,东京工大研究所一个日本学生在用普通的焊接用乙炔气制取一种聚乙炔的聚合物时,偶然加入了比实际需要量多1000倍的催化剂,结果得到的不是黑色的聚乙炔粉末,而是一种银色的薄膜。1977年,这位日本人应邀到美国宾夕法尼亚大学工作,他和该校教授艾伦·希格共同发现,这种新的聚乙炔在掺碘后居然能导电,从此“导电”和“聚合物”这两个在电学上看起来是相互矛盾的词“有机”地联系在一起。并兴起了一股导电聚合物研究热。 80年代初,导电聚合物还是实验室的珍品,而现在,导电塑料已在许多工业领域应用,并接近或达到商业化规模。导电聚合物电池是最早走进市场的导电聚合物产品。美国布里奇斯通公司和日本精工埃普森公司合资生产了一种电     

材料对锂离子电池热稳定性的影响

采用差示扫描量热法研究锂离子电池材料包括导电剂、粘结剂、电解液、Li0.5CoO2与LiC6对锂离子电池热稳定性的影响,并对由这些材料制备的063048型方形锂离子电池进行安全性测试.研究结果表明:锂离子电池的热稳定性受正极、负极及电解液3种因素的影响,电池热反应释放的热量由大到小顺序为:负极、正极、电解液.负极反应热主要来源于LiC6与粘结剂及电解液之间的反应,且与粘结剂的性质、用量及电解液用量有关;正极反应热主要来源于Li0.5CoO2的分解反应及其分解产生的氧气与有机溶剂之间的燃烧反应.聚偏二氟乙烯粘结剂比丙烯酸系水基粘结剂的热稳定性高,导电碳黑导电剂的热稳定性比乙炔碳黑导电剂的热稳定性高.过充实验结果表明,聚偏二氟乙烯粘结剂及导电碳黑能显著提高LiCoO2/石墨型锂离子电池的热稳定性.     

导电塑料综述——从今年的诺贝尔化学奖谈起

法新社２０００年１０月１０日报道 :今年的诺贝尔化学奖授予了三位研究导电聚合物的科学家。他们是日本的化学家白川英树 ;美国的化学家艾伦·麦克迪尔米德和艾伦·黑格。研究导电塑料为什么能获得如此高的科学荣誉？大家都知道 ,塑料通常是不导电的 ,是绝缘体。但是日本东京工大研究所的实验室负责人白川英树领导的科研小组在用乙炔气制取一种聚乙炔塑料时 ,因偶然加入了比实际要求量多了１０００倍的催化剂 ,结果得到了一种银白色的薄膜。１９７７年 ,美国宾夕法尼亚大学教授艾伦·黑格到日本东京工大研究所的这家实验室参观 ,对聚乙炔为…     

铅酸蓄电池正极添加剂的研究

对不同添加剂的铅蓄电池正极性能进行了研究。采用６Ｖ－６Ａｈ电池在确保电池性能受正极控制的条件下,测定了含不同添加剂的正极活性物质利用率及电池的湿储存性能,并采用电子扫描电镜法观察了这些电极的表面形态。实验结果表明,导电纤维添加剂可明显提高电极的活性物质利用率,而某些硫酸盐添加剂可显著提高电池的储存性能。     

电眼跳跳蛙

正呱!我今天就来科学趣玩小组接受神秘改造,让你们见识一下纸与电结合的升级版折纸蛙!难度★☆☆☆☆需要准备的东西:手工彩纸、LED (发光二极管)、纽扣电池、铜箔导电胶带、透明胶带等。经典回顾:折叠纸蛙将1张正方形的彩色纸对折,然后裁成2张,我们只用其中一张。只要跟着右图的步骤操作,就能折出纸蛙啦!小知识LED是发光二极管的简称,这种电子元件通电后会发光。它有两条金属腿,通常是—长一短,长的是正极,短的是负极。如果两条腿一样长,那么就注意观察塑料头部里面的金属片,小的为正极,大的为负极。将纽扣电池的正极,也就是有"+"符号的一面与LED的正极接触,另一面与LED的负极接触。如果发光,说明LED是好的,反之则是坏的。请注意,如果接反了,即使是好的LED也不会亮。     

锂离子电池正极材料安全性能--热稳定性

锂离子电池由于安全性问题,使大容量电池的应用受到限制,比如用作电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)的动力电源.以不同正极材料组装成AA型锂离子电池,研究其热稳定性.试验结果表明尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料,热稳定性最好;新型包埋镍酸锂梯度正极材料有高的比能量和优良的循环性.     

锂离子电池正极材料安全性能——热稳定性

锂离子电池由于安全性问题，使大容量电池的应用受到限制，比如用作电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）的动力电源。以不同正极材料组装成AA型锂离子电池，研究其热稳定性。试验结果表明尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料，热稳定性最好；新型包埋镍酸锂梯度正极材料有高的比能量和优良的循环性。     

锂离子电池磷酸铁锂正极材料重点技术的专利分析

磷酸铁锂(LiFePO4)为橄榄石结构,是一种常见的锂离子电池正极材料,其理论比容量为170 mAh/g,工作电压为3.2 V,电子导电率为1×10-10～1×10-9 S/cm.本文主要以锂离子电池磷酸铁锂正极材料的相关专利申请作为研究对象,对锂离子电池磷酸铁锂正极材料的掺杂技术和包覆技术的专利文献进行分析.通过分析...     

聚苯胺在LiFePO_4/C正极中的双重功能

锂离子电池(LIB)中正极活性材料的导电率σ都很低,要减小正极的极化程度,增大活性材料的比充、放电容量和充、放电电流密度,最有效方法之一是选用高导电率的导电剂,与粘结剂混合在一起在正极中组成良好的导电网络.测试结果表明:聚苯胺(PAn)的导电率(σPAn=18.39 S/cm)大于正极中常用导电剂乙炔黑(AB)的导电率(σAB=7.77 S/cm).以PAn作为正极活性材料,不添加其他导电剂,对其进行恒电流充、放电试验(电流密度I=15 mA/g)时,其第3循环的比放电容量D3=60.8 mAh/g,充、放电效率η3=94.56%,试验结果表明:PAn在正极中兼有导电剂和活性材料的功能.以LiFePO4/C含碳复合材料作为正极活性材料,以PAn替代AB作为导电剂进行了恒电流充、放电试验,在电流密度为15 mA/g,30 mA/g,45 mA/g,60 mA/g,75 mA/g,90 mA/g和120 mA/g时,LiFePO4/C的比充、放电容量都增加了,表明正极的极化程度减小了.正极在经过较大电流密度(120 mA/g)充、放电后,再以小电流密度(15 mA/g)进行充、放电时,比充、放电容量几乎没有变化,表明经大电流(120 mA/g)充、放电后LiFePO4/C的贮锂结构没有变化.     

玉米芯基多孔碳的制备及其在锂硫电池中的应用

锂硫电池理论比容量高、成本低、环境友好,但硫正极仍面临导电性差、容量衰减快、体积膨胀等问题。采用生物质废弃物玉米芯作为碳源,KOH为活化剂,通过不同工艺制备了三种多孔碳材料。利用XRD、SEM、BET等对多孔碳产品的物相形貌等进行表征后发现,采用一次活化工艺所制备的多孔碳材料具有大量相互贯通的孔道结构,故具有高的比表面积(1 578.64 m~2/g)与较大的孔容(0.93 cm~3/g)。覆硫后用于锂硫电池正极,可作为三维导电骨架显著提高硫正极的导电率,并对单质硫表现出较高的吸附性能。电化学测试表明改性正极材料首次放电比容量为1 050.7 mAh/g,50周循环后容量保持率为50.4%。综合对比表明,一次活化工艺为利用此类生物质废弃物制备多孔碳材料提供了优化方案。     

全塑电池

美国琼斯·霍普金斯大学应用的物理实验室和空军罗姆实验室的研究员们最近研制出一种全部用塑料制作并且可以充电的新型电池。这种电池可以塑成任何形状,它坚韧得可以承受零下45℃低温。它不含有任何象汞、镉等有毒金属,它是百分之百用塑料制成的。研究员们制作出的一个样品已经充电二百次。他们说,从潜在能力上讲,这种电池可以充电一万次之多。有人估计,它可能给军工和民用电池制造业     

“pH—MnO_2电极电位”与MnO_2活性

<正> MnO_2是锌—锰干电池正极的活性物质,它对电池的放电容量起着决定性的作用。我国MnO_2矿源颇多,但其活性良莠不齐。长期以,来国内在电池工业中评价 MnO_2的质量均须制成实样电池进行放电实验。耗费人力和时间很多,而化学分析结果却往往又不足以作为判断之依据。基于这种情况,有必要寻找一种鉴定 MnO_2质量的简便快速、行之有效的方法,以推     

橄榄石型锂离子电池正极材料LiFePO4的研究

LiFePO4是最近几年被广泛报道的一种新型锂离子电池正极材料．它具有较高的能量密度、优良的循环性能，资源丰富，安全性能好、对环境友好等许多优点，而且理论容量高达170mAh／g．但也存在电子导电率和锂离子扩散速度低等缺点，需要进一步的改进．本文概述了LiFePO4的结构、充放电机理、合成方法、以及其优缺点、如何改性等方面，介绍了这种新型的锂离子电池正极材料的目前研究概况．     

镍正极掺杂NiOOH的MH/Ni电池性能

将化学氧化法合成的NiOOH以一定的比例掺杂到商用球形Ni(OH)2粉末当中,以此作为镍正极活性材料,制成额定容量为1 5Ah圆柱密封AA型MH/Ni碱性蓄电池·采用恒流充放电和交流内阻分析方法测试了该电池的性能·结果表明:镍正极掺杂NiOOH的MH/Ni电池在活化效率和循环寿命方面得到了明显的改善和提高,掺杂NiOOH的镍正极具有更高的反应活性及更小的电化学反应阻抗,因而表现出良好的电化学性能·实验表明,镍正极活性材料中NiOOH的掺杂量为1%～3%时对电池性能有较好的影响,掺杂量过多会降低电池的放电容量·     

有机正极材料在钠二次电池中的应用

与锂离子相比,尽管钠离子半径大,嵌入与脱嵌动力学欠佳,但由于钠的储备资源丰富,成本低,可充电钠离子电池被认为是非常有发展潜力的大规模储能电池体系。目前钠离子电池电极材料的研究主要集中在无机过渡金属材料,此类材料理论比容量不高,且提升空间有限;制备工艺复杂,消耗不可再生资源,重金属的使用会造成环境污染。相比之,有机电极材料具有理论比容量高、结构可设计性强、原料丰富、绿色环保可持续的优点。因此,开发和发展高性能储钠有机正极材料是提升钠离子电池性能的关键。本文详细介绍了钠离子电池有机正极材料研究的最新进展,主要包括基于CO键反应、掺杂反应和基于CN键反应的电极材料。同时,本文还针对有机电极材料在充放电过程中出现的问题,提出了相应的解决策略。     

电工技术

1.PE/PVC导电塑料该塑料是一种具有导电性能的新型功能性塑料,有导电型和静电耗散型两种。由该材料制造的产品能防止一般常用塑料制品易产生的高静电压引起电晕放电或火花放电所导致破坏集成电路块的危险。该材料导电型的表面电阻在10Ω左右,静电耗散型的表面电阻在10~6-10~9Ω之间。其中导电型PE、PVC塑料属国内首创,经测试符合美国DOD-STD-1686标准。该产品广泛应用于化工、电子、仪器仪表等行业,是制造电脑信息库、计算机房的防静     

介孔碳的制备及其对锂硫电池性能的影响

文章采用硬模板法制备了介孔碳,与单质硫混合制备了锂硫电池正极材料,采用BET、XRD、FESEM等测试手段对材料的性能进行表征,并研究了以介孔碳、导电石墨和碳纳米管为导电基体的锂硫电池的电化学性能。结果表明,硫/介孔碳复合材料为正极的电池在0.1C的放电倍率下首次放电比容量为1 389mA·h/g,0.2C倍率下首次放电比容为1 313mA·h/g,100次循环后,库仑效率保持在95%以上,其电化学性能在3种复合材料中最优。     

新型导电高分子材料

本文阐述了导电高分子材料的概况,着重论述了结构型导电聚合物的导电机理——类似石墨的导电结构及孤子跳跃理论;叙述了聚乙炔的合成和结构、聚乙炔掺杂以及近年来新开拓的导电聚合物-聚荼、硅-酞菁聚合物及聚噻吩薄膜;介绍了这些结构型导电聚合物可应用于大功率的蓄电池、太阳能电池、电磁屏蔽材料以及电色材料等方面;最后指出当前导电高分子材料的发展方向——既要发展新的结构型导电聚合物又要确立切实的指导理论。     

锂离子电池正极材料安全性能--过充性能

锂离子电池由于安全性问题,使大容量电池的应用受到限制,比如用作电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)的动力电源.以不同正极材料组装成AA型锂离子电池,研究其过充性能.试验结果表明尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料,耐过充性较好;新型包埋镍酸锂梯度正极材料有很好的耐过充性能.