刘念平
- 作品数：11 被引量：62H指数：5
- 供职机构：同济大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划上海市科委纳米专项基金更多>>
- 相关领域：电气工程理学交通运输工程一般工业技术更多>>
- 碳气凝胶的孔结构及其对电化学超级电容器性能的影响被引量：26
- 2012年
- 通过改变碳气凝胶的溶胶-凝胶制备条件和炭化活化工艺,实现了对碳气凝胶纳米孔洞结构的控制.采用扫描电子显微镜(SEM)和氮气等温气体吸附法对碳气凝胶和KOH活化碳气凝胶的形貌和孔结构进行了表征和分析,并且使用循环伏安法(CV),恒流充放电,电化学阻抗谱(EIS)等检测技术评价了电化学性能.结果表明:发达的三维纳米网络结构与合理的孔径分布是影响碳气凝胶电化学超级电容器性能的关键因素.经适度活化后的碳气凝胶材料含有丰富的介孔,比表面积可达1480m2·g-1.在6mo·lL-1的KOH溶液中,在100mV·s-1的扫描速率下其比电容量高达216F·g-1.通过拟合发现,碳气凝胶类材料的大孔和介孔拥有更高的单位面积比电容量.
- 刘冬沈军李亚捷刘念平刘斌
- 关键词：碳气凝胶孔结构超级电容器电化学性能
- 聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶纳米复合材料的制备表征及其在超级电容器中的应用（英文）被引量：6
- 2016年
- 通过化学氧化聚合法制备出不同比例的聚吡咯(PPY)/硝酸活化碳气凝胶(HCA)复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)表征材料的成分和形貌,结果表明,通过硝酸活化及与聚吡咯的复合,并未破坏碳气凝胶的多孔形貌,硝酸活化碳气凝胶及聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶都仍然保持着原碳气凝胶的三维纳米多孔结构。采用对照实验的方法,设计并合成五组不同配比的复合材料,聚吡咯与硝酸活化碳气凝胶的质量比例分别为3:1、2:1、1:1、1:2、1:3,通过循环伏安法,恒流充放电,交流阻抗及循环性测试等考察材料的电化学性能。结果证明,当聚吡咯与硝酸活化碳气凝胶比例为1:1时,复合材料显示出最优电化学性能:比电容高达336 F?g^(-1),是纯碳气凝胶(103 F?g^(-1))的三倍有余,除此还显示出卓越的导电性与循环稳定性,2000次循环后仍保持初始电容的91%,具备优良的超级电容器电极材料性能。因此聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶复合纳米材料是超级电容器的理想电极材料。
- 李亚捷倪星元沈军刘冬刘念平周小卫
- 关键词：聚吡咯超级电容器复合电极材料
- 回收废料用于沥青道路铺筑的研究与展望被引量：11
- 2012年
- 道路铺筑和养护要消耗大量的集料和矿粉,回收料的替代使用有助于保护节约天然资源。结合沥青混合料和集料的各种路用指标,对各类可用作沥青道路铺筑的回收废料进行研究,其中包括钢渣、玻璃、塑料、橡胶、水泥、陶瓷等工业、建筑废料以及生活垃圾焚烧灰等。根据回收料的颗粒大小、硬度、粗糙度、孔隙率、弹性等特性,将它们分别用于道路各个层面结构中,其体现出与天然集料和矿粉相同甚至更优越的路用性能。
- 高惠刘念平
- 关键词：沥青混合料可持续发展回收利用
- 碳气凝胶的纳米结构控制以及其在锂离子电池中的应用(英文)
- 2012年
- 以间苯二酚和甲醛为前驱体,通过溶胶凝胶法制备有机气凝胶,通过高温裂解制备得到碳气凝胶。由于其高的比表面积、低的电导率、空问网络结构,碳气凝胶被认为是可充电电池的理想电极材料。研究碳气凝胶的制备和结构控制,通过SEM、BET、XRD等手段测试其结构性质和结构控制。碳电极分别由碳气凝胶、黏结剂和导电炭黑组成,以锂片为对电极制成原电池。电化学测试在高纯度氩气环境的德产手套箱内进行,电化学测试结果显示具有很高的首次放电容量,可以达到1074 mAh/g。
- 关大勇沈军刘念平吴广明周斌张志华
- 关键词：溶胶凝胶多孔结构碳气凝胶锂离子电池
- 纳米多孔碳气凝胶的储氢性能被引量：14
- 2011年
- 以间苯二酚和甲醛为原料,采用溶胶-凝胶工艺,结合高温碳化和溶剂替换常压干燥技术,制备了碳气凝胶。通过改变间苯二酚与碳酸钠的物质的量比和反应物间苯二酚与甲醛的质量分数,实现对碳气凝胶孔洞结构的控制。制备了钯掺杂碳气凝胶。以透射电镜、X射线衍射谱证实了钯元素以纳米单质颗粒形式存在于碳气凝胶的骨架结构中。对掺杂碳气凝胶进行了活化工艺的后处理,成功提高了比表面积有2倍之多,获得了比表面积为1 273m2/g的钯掺杂碳气凝胶。氢吸附性能研究结果表明:最优活化工艺所得的碳气凝胶样品(3 212m2/g)在92K,3.5MPa条件下的饱和储氢质量分数为3%,此样品在303K,3.2MPa时的储氢质量分数为0.84%。对钯掺杂碳气凝胶的常温(303K)氢吸附测试表明,掺杂后碳气凝胶的总储氢质量分数下降了,但单位比表面积的储氢质量分数提高了。
- 沈军刘念平欧阳玲周斌吴广明倪星元张志华
- 关键词：碳气凝胶吸附储氢气体吸附法金属掺杂
- 一种锂离子电池碳硅负极材料的制备方法
- 本发明涉及一种锂离子电池碳硅负极材料的制备方法，使用间苯二酚和甲醛形成的溶胶对纳米硅粉和超细石墨粉进行混合包覆后碳化。与现有技术相比，本发明的方法能显著的改善碳硅负极材料的循环性，提高其比电容量。
- 沈军刘冬刘念平关大勇张志华
- 文献传递
- 聚吡咯／硝酸活化碳气凝胶复合材料在超级电容器中的应用被引量：11
- 2013年
- 用溶胶-凝胶法制备出碳气凝胶,对其进行硝酸活化,与聚吡咯复合(化学氧化聚合法)及先活化后复合,探究活化、复合对碳气凝胶性能的影响。采用傅立叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜表征材料的成分和形貌,通过循环伏安法、恒流充放电、交流阻抗及循环性测试等考察材料的电化学性能。结果表明,最佳处理方式为先活化后复合。比电容量大大提高,约为纯碳气凝胶的3倍,扫描速率为5mV/s时,比电容量达311F/g;1000次循环后比电容稳定在较高数值;导电性也得到提高。
- 李亚捷倪星元沈军刘冬刘念平
- 关键词：碳气凝胶聚吡咯超级电容器
- 碳气凝胶活化对于电极嵌锂性能的影响(英文)被引量：2
- 2013年
- 碳气凝胶由于其对于可充电锂离子电池的高能嵌锂特性,近年来受关注程度逐渐增加.碳气凝胶以间苯二酚-甲醛在碳酸钠催化下,通过溶胶-凝胶工艺、常压干燥技术、碳化、活化后制得.经CO2气体活化后的碳气凝胶结合了无定型和纳米多孔结构的优点,在材料原有基础上丰富了多孔结构,增加了嵌锂点位.其中,微孔提供了高比表面积和孔体积以容纳锂及其化合物;介孔则提供了锂离子大量传输的通道,从而使得电极具有更高的离子电导率.这些微结构的优化使材料获得了更高的嵌锂比容量.此外,活化碳气凝胶显示了2032m2·g-1的比表面积.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)的测试结果分别表明了其无定型特质以及纳米颗粒的网络状骨架.该材料在首次和第50次恒流充放电(50mA·g-1)循环的嵌锂容量分别为3870和352mAh·g-1,对应的可逆容量分别为658和333mAh·g-1.表明了CO2活化对于改善碳气凝胶嵌锂性能的可行性,且对于其它多孔电极材料的制备及特性优化提供了一种途径.
- 刘念平沈军关大勇刘冬周小卫李亚捷
- 关键词：碳气凝胶溶胶-凝胶锂离子电池
- 一种分级多孔纳米碳材料的制备方法
- 本发明属于材料技术领域，涉及一种分级多孔纳米碳材料的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)制备有机溶胶；(2)将步骤(1)制备的有机溶胶老化制备成有机气凝胶；(3)将步骤(2)获得的有机气凝胶真空恒温干燥；(4)将步骤(3...
- 沈军刘冬刘念平
- 文献传递
- 碳气凝胶的制备及其在电化学超级电容器上的应用被引量：2
- 2016年
- 本文通过优化碳气凝胶前驱体的配比以及采用3种活化工艺,包括CO_2物理活化、KOH化学湿法活化以及CO_2、KOH两步活化工艺,研究了制备高比表面积碳气凝胶的工艺参数,并对碳气凝胶的微观结构和相应的电化学特性进行了表征和分析。结果表明,间苯二酚与碳酸钠的摩尔比(R/C)为1500时,获得的碳气凝胶比表面积达到820 m^2/g,比电容量为151 F/g;经物理活化、化学湿法活化以及两步活化工艺后获得的活化碳气凝胶的比表面积分别为1589 m^2/g、1480 m^2/g、2119 m^2/g,比电容量分别为181 F/g、229 F/g、259 F/g。相比之下两步活化法不但提升了碳气凝胶的比表面积,而且制备的碳气凝胶材料表现出更良好的电化学性能。
- 吴学玲张志华刘冬关大勇刘念平叶玉凤沈军
- 关键词：碳气凝胶电化学超级电容器活化工艺比表面积
