中间相炭-天然石墨球复合材料的制备及电化学性能

以煤焦油为原料在天然石墨球表面包覆一层中间相炭制备复合炭材料,研究中间相炭、天然石墨球和复合炭材料作为锂离子二次电池炭负极材料的电化学性能,并考察不同温度热处理得到的复合炭材料的电化学性能。研究结果表明：复合炭材料同时具有中间相炭及天然石墨球的优点;随着热处理温度的升高,复合炭材料的充放电容量有所降低,于700℃处理2 h的性能最佳,首次充电容量达378 mA.h/g,首次充放电效率为91.3%。复合炭材料在Li/C扣式电池中的循环性能得到提高,50个循环后容量保持率为96%。     

锂离子电池炭负极的结构与特性及其电化学性能

通过计算边缘碳原子及表面碳原子含量计算,研究边缘碳及表面碳原子含量对炭材料的电化学性能的作用机理。导出炭材料的结构与物理特性对炭材料的嵌锂性能的影响。通过对不同形貌、粒径、比表面积及有序程度的人造石墨、中间相炭微球及热解炭的电化学性能的研究,验证该机理的正确性。应用这一机理分析对人造石墨进行热处理改性,以及在人造石墨表面包覆无定形炭的改性作用。研究结果表明:边缘碳及表面碳原子的含量对固体-电解质中间相(SEI)膜的形成以及SEI膜的均匀、稳定性具有重要的作用,从而影响炭材料的首次不可逆容量及循环性能。     

超声浸渍包覆天然石墨的电化学性能

首次使用超声浸渍法在天然石墨表面包覆热解炭用作锂离子电池负极材料，使用恒电流充放电和粉末微电极的循环伏安方法研究了这种复合材料的电化学嵌脱锂性能．结果表明，超声浸渍有利于天然石墨的均层包覆和深度包覆，可以改善天然石墨的界面性质，防止溶剂化锂离子插入石墨层间造成的结构层离，提高了天然石墨用作锂离子电池负极的电化学性能．共溶剂的种类和性质影响包覆石墨电极的嵌脱锂性能，在不同共溶剂的EC基电解液中，DMC表现出与包覆石墨最佳的相容性．     

表面修饰的天然石墨用作锂离子电池嵌锂阳极

针对天然石墨阳极存在的首次充放电效率低这一应用问题,提出了采用聚合物表面修饰石墨的新方法．结果发现：通过在天然石墨表面修饰聚二甲基硅氧烷,加速了石墨阳极表面钝化膜的形成,降低了电极第一周充放电时的不可逆容量损失,从而提高了电极的首次充放电效率．当石墨表面的聚二甲基硅氧烷修饰量为5％时,电极在保持可逆容量基本不变的情况下,第一周充放电效率提高了13％．此外修饰石墨电极的循环性能也得到了显著改善．     

锂离子电池纳米负极材料的研究和开发

综述了纳米材料在负极材料方面的最新研究和开发进展,主要包括纳米金属及纳米合金、纳米氧化物、碳纳米管、具有纳米孔结构的无定形炭材料和天然石墨．由于纳米材料的特有性能,它们的可逆容量均高于目前商品化的负极材料．纳米合金负极材料的实业化存在问题,特别是循环稳定性．碳纳米管则由于制备和纯化,成本过高,规模化生产不容易实施,同时理论方面也有待于进一步的研究,以期提高其电化学性能．具有纳米孔的无定形炭材料的制备温度低,而且容量也比较高,但是对于产业化而言,循环性能和电压滞后现象有待于改进．具有纳米孔的天然石墨负极材料不仅容量高、制备比较简单、成本低,而且具有良好的循环性能,可望达到产业化的要求．     

热处理温度对炭/炭复合材料性能的影响

对同一种炭/炭复合材料,经过不同温度的最终热处理后的微观结构、石墨化度和抗弯强度进行了对比研究.研究结果表明:随着最终热处理温度的升高,在偏振光下,易石墨化的热解炭光学活性增强,而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化;炭/炭复合材料的晶粒逐渐长大,层面间距逐渐缩小,石墨化度有较大幅度的提高;同时,由于基体炭与炭纤维的热膨胀系数存在差别,随着热处理温度的升高,基体与增强纤维的的结合强度降低,使炭/炭复合材料的抗弯强度降低,但材料的应变性增强,材料的断裂形式由脆断转为假塑性断裂.     

沥青基人造石墨/天然石墨球复合炭负极材料的制备与性能

将沥青与天然石墨球按不同比例混合,经碳化处理后再进行石墨化得到锂离子电池用复合炭负极材料。研究结果表明:复合炭材料具有较大的平均层间距d002;复合炭材料仍保持类球形形貌;复合炭材料在较大倍率下的循环性能优于天然石墨球,其中在沥青基人造石墨与天然石墨球的质量比为15%的条件下,0.1C(1C=300 mA/g)充放电电流下材料的可逆比容量为343.7 mA·h/g,首次库仑效率为85.4%,1C下可逆比容量为295.4 mA·h/g,达到0.1C时可逆比容量的85.9%;1C倍率下50次循环比容量保持率为91.6%,与天然石墨球相比,复合材料具有更大的锂离子扩散系数。     

一种自焙炭砖的石墨化过程

在不同的自焙条件下，实验研究了鞍钢７＾＃高炉用自焙炭砖的石墨化过程，结果表明，石墨化率与自焙时间和温度成正比，由无定形炭向石墨转为的反应为准零级，其表观速度为常数，据实验结果可推断高炉条件下自焙炭砖石墨化率达到０．９０所需的时间至少为２５天以上，并认为提高自焙炭砖的初始石墨化可缩短这一时间１５００℃下温２４ｈ的石墨化率最高。     

改性球形微晶石墨用作锂离子电池负极材料的研究

为了改善用作锂离子电池负极材料的球形微晶石墨的电化学性能,采用液相浸渍工艺在石墨颗粒表面上包覆一层树脂炭.结果表明:经包覆后,石墨颗粒表面更为光滑,其首次充放电循环效率从包覆前的81.0%提高到了92.7%,且首次可逆比容量也有所增加.     

热解炭结构对炭/炭复合材料摩擦磨损性能的影响

通过控制化学气相沉积工艺条件,得到粗糙层、光滑层、过渡结构、各向同性等几种具有不同微观结构的热解炭.通过金相观察、石墨化度、摩擦磨损性能的测试,得出:热解炭的微观结构对炭/炭复合材料的摩擦磨损性能有较大影响;制动过程中形成的薄膜使摩擦因数降低;粗糙层结构的炭/炭复合材料石墨化程度高,摩擦因数高,线型平稳,且随着压力的增加,其力矩上升明显,是一种优良的摩擦材料;光滑层结构的炭/炭复合材料石墨化度低,摩擦因数低,磨损小.     

企业碳减排及减排绩效评估研究

基于我国能源生产和消费,分析在企业中可行的以政府及企业为主体的碳减排途径和方法,其中政策支持可实行碳税和排放交易等,企业有更新设备技术、增加产品寿命、开发新能源替代煤炭方式;提出能够统一评价企业减排绩效的指标,评估时参考国际标准的评估规范过程.根据形势发展,提出我国可实行的企业碳减排建议.     

我国碳交易市场机制及碳金融发展前景初探

通过介绍国内外的碳交易市场与碳金融的发展现状,结合碳交易市场与碳金融的优势与缺陷,明确了发展碳交易市场机制与碳金融的意义,进而得出碳交易市场机制与碳金融的发展前景。     

东北春玉米种植区土壤不同剖面碳库变化特征

为提高东北农田农民习惯施肥田条件下化肥的利用效率,并为东北农田土壤合理施肥提供参考依据,本文通过采集东北三省农民习惯施肥条件下春玉米种植区0—30 cm、30—60 cm、60—90 cm剖面土壤,分别测定了土壤全碳（TC）、有机碳（SOC）、无机碳（IC）、微生物生物量碳（SMBC）、溶解性有机碳（DOC）、颗粒有机碳（POC）。结果表明0—30 cm、30—60 cm土壤剖面各活性碳库变化较为明显,且黑龙江、吉林、辽宁TC、SOC、SMBC随着纬度的升高而降低。在0—30 cm土壤剖面各省TC、SOC、SMBC含量均值达显著性差异（P<0.05）,吉林、辽宁SIC含量平均值显著低于黑龙江。而POC、DOC以及60—90 cm土壤剖面各活性碳库之间的增减规律并不完全一致。可见,东北三省农民习惯施肥条件下浅层土壤剖面碳库的变化较为明显,而深层土壤剖面规律不明显。     

碳基储氢材料研究进展

氢能以其可再生性和环境友好性成为未来最具发展潜力的能源载体，储氢技术是氢能应用中的关键问题。本文综述了近年来超级活性炭、石墨纳米纤维、碳纳米纤维和碳纳米管等碳基储氢材料的研究进展，并对该领域未来的研究工作进行了展望。     

粉状活性炭再生工艺研究

采用回转炉加热再生法 ,对粉状炭进行了再生实验 ,确定了再生工艺条件 :再生温度 85 0°C ,再生时间6 0min ,水蒸汽用量占原料量 30 % ,使废炭吸附能力恢复 10 0 % ,得率 70 %以上。     

美、日、英高性能碳纤维技术与产业发展比较

 20世纪50年代末至70年代末是世界高性能碳纤维技术的快速发展期。本文梳理了这一时期高性能碳纤维技术的发展史;综述了美、日、英3国的3个企业、2个研究机构与5位科学家的关键技术贡献;运用态势分析方法,从科学研究、工业基础和发展环境3个方面,分析了美、日、英3国发展高性能碳纤维产业的关键成功因素,阐述了其产业结局不同的成因。     

安徽省怀远灵璧地区表层土壤碳储量研究

利用安徽省多目标区域地球化学调查(怀远-灵璧地区)数据,计算怀远-灵璧地区土壤全碳、有机碳、无机碳储量,按照不同的土壤类型、成土母质以及土地利用方式等,分析研究区表层土壤全碳、无机碳、有机碳储量及其分布分配特征.结果表明,表层土壤平均全碳储量为3 866.13t·km-2,有机碳平均碳储量为2 528.22t·km-2,无机碳平均碳储量为1 337.91t·km-2.与第二次土壤普查结果对比发现,区内土壤有机碳储量增加了0.77 Mt,累计速率2.9%.从平均碳储量分布特征看,全碳、无机碳在河流冲积物母质、潮土中储量最高,有机碳在酸性盐类风化物母质、水稻土、林地中储量最高.     

1995—2007年我国省区碳排放及碳强度的分析——碳排放与社会发展Ⅲ

利用我国分省区的化石能源消费数据和美国橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心公布的我国碳排放数据,对1995—2007年我国各省区的碳排放量、人均碳排放和碳排放强度进行了分析。结果表明,我国区域碳排放和人均排放排序为:东部中部西部,但中西部地区碳强度远远高于东部地区,这种特征与中西部地区高耗能行业占工业比重较高有密切关系。1995—2007年我国省际碳强度差异变化不大;从东、中、西部地区区域内部和区域之间差异的角度对省际差异进行的分解表明,我国省际碳强度差异主要是由区域内部省际差异导致的,而区域之间差异贡献较小。逐步线性回归分析表明能源资源禀赋、产业结构和能源消费结构是省区碳强度的决定因素,说明我国未来碳强度控制应从调整产业结构、改革能源政策、发展可再生能源等方面着手,以确保我国控制目标的顺利实现。     

广州大学碳排放分析

调查了广州大学公务车、教工私家车、用电、用水、燃气、制冷、热水、污水处理等方面的能源消耗情况.在此基础上,计算了广州大学两个学年的碳排放量,分析了广州大学的碳排放变化情况.结果表明:2005～2006学年广州大学碳排放量为6 757.09t,需要1773.51 hm2森林才能吸收;2006～2007学年为6 314.2...     

我国低碳经济发展水平研究--基于碳生产与碳消费视角

从碳生产和碳消费视角出发,研究了2004～2011年,我国低碳经济发展水平问题。研究后发现,在世界16个CO2主要排放国中,我国碳消费排放一直处于较低水平;在考虑商品净出口因素后,我国每年至少有超过11％的CO2排放产生自净出口商品的生产;最后,通过折算出我国分行业CO2实际排放量,经分析后还发现,碳生产排放而非碳消费排放,才是左右我国低碳经济发展水平问题的关键因素。