首页期刊导航|新型炭材料
期刊信息/Journal information
新型炭材料
中国科学院山西煤炭化学研究所
新型炭材料

中国科学院山西煤炭化学研究所

成会明

双月刊

1007-8827

tcl@sxicc.ac.cn

0351-2025254

030001

太原市165信箱

新型炭材料/Journal New Carbon MaterialsCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊创刊于1985年，是由中国科学院主管，中国科学院山西煤炭化学研究所主办，科学出版社出版，向国内外公开发行的国家级学术刊物(季刊)。刊载内容为有关炭材料及其分支学科的基础科学、技术科学和与炭材料有关的边缘学科领域研究的最新成果，设有研究论文、研究简报、综述、专论、学术活动信息等栏目。主要读者对象是从事与炭材料的研究、制造、应用、教学有关的广大科技工作者和高等院校师生。
正式出版
收录年代

    石墨炔:一种用于合成水污染物有效吸附剂的新型炭材料

    Gaurav SharmaYaksha VermaAmit KumarPooja Dhiman...
    173-200页
    查看更多>>摘要：石墨炔(GDY)是一种新生的二维材料,其在去除水溶液中污染物的研究方面引起了广泛关注.GDY是sp和sp2杂化碳原子的框架,其在二维对称网络中存在苯环和二乙基键,因此具有优异的共轭性、独特的可调谐电子性能、以及优异的化学和热稳定性.GDY的分子中有C三C键,且具有均匀分布的三角形孔,可提供更多的反应位点和多种反应路径.因而,GDY具有吸附性,其作为吸附剂时在去除污染水中的油、有机污染物、染料和金属方面表现优异.在已发表的文献中,GDY被用作吸附剂的报道十分有限.本文综述了 GDY的合成方法、GDY作为吸附剂的应用以及GDY基吸附剂的表征,并展望了 GDY在污染物修复中的应用前景.

    石墨炔合成吸附污染物合理机制

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    金属氧化物/炭复合材料抑制锂硫电池穿梭效应的研究进展

    周志强王惠民杨璐彬马成...
    201-222页
    查看更多>>摘要：锂硫电池因理论能量密度高、生产成本低和环境友好等优点被认为是最有前途的下一代电化学储能装置之一.然而,硫和硫化锂的低导电性、严重的穿梭效应和缓慢的反应动力学等问题阻碍了锂硫电池的大规模商业化应用.炭材料因高比表面积,良好导电性与结构多样性而备受关注,然而非极性炭材料难以与极性多硫化物紧密结合,导致活性材料大量损失和严重的穿梭效应.金属氧化物具有极性强和丰富吸附位点的优点,将过渡金属氧化物与炭材料结合,有助于增强对多硫化物的化学吸附和电化学反应活性.本文首先介绍了锂硫电池的基本原理和存在的主要问题,然后讨论了近年来过渡金属氧化物/炭复合材料在合成方法和结构设计(1D,2D,3D)方面的研究进展.此外,详细介绍了异质结构设计、空位工程和晶面调控策略的代表性工作并讨论了其机理.最后,对过渡金属氧化物/炭复合材料用于锂硫电池中的发展进行了总结和展望.

    过渡金属氧化物炭材料调控方案穿梭效应锂硫电池

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    石墨烯基材料在电磁屏蔽领域的研究进展

    杨赏娟曹赟贺艳兵吕伟...
    223-239页
    查看更多>>摘要：通信技术在为人类的生活带来便利的同时,其产生的电磁辐射对社会安全、人体健康产生的危害也受到了社会各界的广泛关注,宽屏蔽范围、高吸收效率和高稳定性的电磁屏蔽材料逐渐成为研究热点.石墨烯是一种导电性高、比表面积大且可调控性高的轻质材料,可有效实现电磁衰减,保护精密电子设备和人体健康,在电磁屏蔽领域具有广阔的应用前景.本综述从电磁屏蔽的基本原理与石墨烯基材料的结构特性角度,阐述了石墨烯及其衍生物的电磁屏蔽特点,总结了结构调控以及表面异质化、复合化策略在电磁屏蔽领域的应用.结构调控有利于提高石墨烯基材料对电磁波的吸收损耗和多重反射损耗;表面异质化和复合化策略有利于提高石墨烯基材料的界面极化和磁特性,从而加强对电磁波的吸收损耗和磁损耗.总结了石墨烯基电磁屏蔽材料的改性方法,旨在为开发新一代绿色、轻薄、高屏蔽带宽的电磁屏蔽材料提供启发,指明石墨烯基电磁屏蔽材料的未来发展方向.

    石墨烯电磁屏蔽结构调控异质掺杂复合材料

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    三维整体式碳基光热转换材料在太阳能界面水蒸发中的应用研究进展

    韩悦张鹏赵晓明
    240-253页
    查看更多>>摘要：光热驱动的海水淡化技术被认为是最具潜力的解决全球淡水资源短缺难题的方法之一.其中,太阳能界面水蒸发(SVG)是海水淡化效率的核心过程,是保证光热海水淡化技术具有能量转换效率高、设备简单、成本效益高的关键.在所有高效SVG候选材料中,三维整体式碳基光热转换材料具有成本低、吸光效率高、结构可调性好、水蒸发速率高、无二次污染等优点.本综述首先简述了 SVG的基本原理,以此为依据介绍了高效SVG材料的工作机制和设计原则,最后系统归纳和概述了 4种不同类型的三维整体式碳基光热转换材料的研究进展.本综述为未来三维整体式碳基光热转换材料的构建及其在SVG领域的应用研究提供理论基础和研究指导.

    光热转换三维整体材料碳质材料太阳能界面水蒸发海水淡化

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    用于电催化合成过氧化氢的碳电极综述

    黄显怀杨鑫科桂玲刘绍根...
    254-270页
    查看更多>>摘要：通过双电子(2e-)途径的电催化氧还原方式能够即时合成过氧化氢(H2O2),远超传统的蒽醌工艺.近年来,碳电极因具有良好的催化效果和优越的稳定性在电催化合成H2O2方面受到越来越多的关注.本综述结合材料改性与润湿性调整,从三相界面的角度考虑与H2O2合成速率及使用寿命的关系.介绍了碳电极的结构与电催化合成H2O2的原理,包括单质炭材料、无金属催化剂、贵金属催化剂与非贵金属催化剂4种主流催化剂;金属阳极与电解液对于三相界面的影响;碳电极润湿性与三相界面的关系,指出侧重于提高2e-途径选择性的改性方式也会对电极润湿性造成影响.此外,合理地设计电器原件与提升碳电极合成H2O2功效的关系.最后,讨论了当前碳电极电催化合成H2O2所面临的问题与未来的研究方向.

    原位合成过氧化氢碳电极固液气三相界面润湿性

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    聚酰亚胺辅助制备高定向石墨烯基全炭泡沫及其在导热聚合物复合材料中的应用

    熊科孙智鹏胡吉辰马成...
    271-282页
    查看更多>>摘要：石墨烯及其衍生物具有高纵横比的二维层状结构,在加工过程中通常倾向于水平排列.因此,石墨烯基复合热界面材料虽然具有较高的面内热导率,但其表现出的低面外热导率难以满足实际应用需求.本文通过定向冷冻策略制备了竖直排列的聚酰亚胺/石墨纳米片(PG)导热骨架以提高聚合物复合材料的面外热导率,其中石墨纳米片(GNs)为高导热石墨烯薄膜的粉体边角料.在该过程中,采用水溶性聚酰胺盐溶液直接分散疏水的GNs,热亚胺化后获得的聚酰亚胺在辅助GNs定向排列的同时经石墨化处理转变为人造石墨.同时,GNs的引入提高了 PG骨架的有序度和密度,进一步提高了聚二甲基硅氧烷(PDMS)基复合材料的强度和导热性能.结果表明,所制备的PDMS/PG复合材料(PG:21.1％)的面外热导率达14.56 W·m-1·K-1,是纯PDMS的81倍.这种简便的聚酰亚胺辅助二维疏水填料定向排列的方法为各向异性热界面材料的规模制备提供了思路,同时实现了石墨烯薄膜边角料的再利用.

    石墨烯膜二次利用热导率各向异性泡沫热界面材料

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    以MoS2修饰的3D打印还原石墨烯气凝胶制备微型超级电容器电极

    王梦雅李世友高灿坤樊晓琦...
    283-296页
    查看更多>>摘要：微型超级电容器(MSCs)具有高的功率密度和卓越的循环性能,广泛的潜在应用,因而受到诸多关注.然而,制备具有高表面电容和能量密度的MSCs电极仍然存在挑战.本研究使用还原石墨烯气凝胶(GA)和二硫化钼(MoS2)作为材料,结合3D打印和表面修饰方法成功构建了具有超高表面电容和能量密度的MSCs电极.通过3D打印技术,获得具有稳定宏观结构和GA交联微孔结构的电极.此外,采用溶液法在3D打印电极表面加载MoS2纳米片,进一步提高了材料的电化学性能.具体而言,电极的表面电容达3.99 F cm-2,功率密度为194 µW cm-2,能量密度为1 997 mWh cm-2,表现出卓越的电化学性能和循环稳定性.这项研究为制备具有高表面电容和高能量密度的微型超级电容器电极提供了一种简单高效的方法,在MSCs电极领域具有重要的参考意义.

    3D打印表面修饰高面电容高能量密度超级电容器

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    采用两步炭化法和熔盐模板法制备N、S共掺杂煤基硬炭及共储钠性能

    牛慧祝王海花孙立宇杨晨榕...
    297-307页
    查看更多>>摘要：硬炭因资源丰富、结构稳定及安全性高等优势,已成为钠离子电池常用阳极材料.其中,煤基衍生硬炭受到了广泛的关注.本工作以长焰煤为碳源,硫脲为氮硫源,NaCl为模板,通过两步炭化工艺和杂原子掺杂相结合的方法合成了N和S共掺杂的煤基硬炭(NSPC1200).两步炭化过程在调节碳微晶结构和扩大层间距方面发挥了重要的作用.N和S的共掺杂调节了炭材料的电子结构,赋予其更多的活性位点;此外,引入NaCl作为模板有助于孔结构的构建,有利于电极和电解质之间的接触,从而实现Na+和电子的有效传输.在协同作用下,样品NSPC1200表现出优异的储钠能力,在20 mA g-1电流密度下呈现314.2 mAh g-1的可逆容量.即使在100 mA g-1下循环200次,仍保持224.4 mAh g-1的比容量.这项工作成功实现了策略性调整煤基炭材料微观结构的目标,最终获得了具有优异的电化学性能的硬炭阳极.

    硬炭钠离子电池煤衍生炭两步炭化氮硫共掺杂

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    一种新型的负极材料助力高倍率及长寿命的锂/钠储存

    张春晖张家源湛杰杨于健...
    308-320页
    查看更多>>摘要：在锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(SIBs)中,设计同时适用的负极材料,使其具有高倍率性能和超长循环寿命是亟需解决的工作.本文采用静电纺丝技术和硫化工程技术成功制备了一种均匀分布在N,S-掺杂炭纳米纤维上的MoO2/MoS2异质结构(MoO2/MoS2@NSC).其中一维炭骨架作为导电框架可缩短Li+/Na+的扩散途径;炭纳米纤维中N/S杂原子的掺杂引入了丰富的活性位点,显著增强了离子扩散动力学.此外,在MoO2相中通过原位形成的MoS2纳米片强化了异质界面,MoO2和MoS2之间异质界面的构建使得Li+/Na+的快速传输成为实现高效储能的关键.因此,作为LIBs负极材料时,MoO2/MoS2@NSC电极在5.0 A g-1的电流密度下循环2 000圈后,仍具有640 mAh g-1的优异放电比容量,每圈的容量衰减率仅为0.002％;在10.0 A g-1的高电流密度下可达到614 mAh g-1的放电比容量.对于SIBs,在2.0Ag-1的电流密度下循环2 000圈后其可逆容量仍能达到242 mAh g-1.本工作采用一种新颖的界面调控策略来合理地设计负极材料,从而提高Li+/Na+储存动力学,实现超长寿命的循环性能.

    多酸衍生物异质结构高倍率性能锂离子电池钠离子电池

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    氮掺杂空心碳纳米球嵌入氮掺杂石墨烯负载钯纳米粒子作为甲酸氧化的高效电催化剂

    房越杨富开曲微丽邓超...
    321-333页
    查看更多>>摘要：低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用.本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂.由于具有独特的氮原子掺杂三维互联层状多孔结构,Pd纳米颗粒尺寸较小的Pd/NHCN@NG催化剂具有较大的催化活性表面积、优越的电催化活性、较高的稳态电流密度和较强的抗CO中毒能力,明显超过传统的Pd/C、Pd/NG和Pd/NHCN催化剂对甲酸电氧化的催化性能.通过优化HCN/GO比,当HCN/GO质量比为1∶1时,Pd/NHCN@NG催化剂对甲酸的催化氧化性能最佳,其活性是Pd/C的4.21倍.本工作开发了一种优越的碳基电催化剂载体材料,为燃料电池的发展带来了广阔的应用前景.

    甲酸电氧化氮掺杂中空碳纳米球氮掺杂石墨烯载体材料三维互连层状多孔结构

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据