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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

    碳基粒子电极在三维电极反应器处理废水中的研究进展

    逯华毓刘伟峰秦蕾刘旭光...
    973-991页
    查看更多>>摘要：三维(3D)电极技术催化效率高、能耗低、发展前景广阔，是一种极具竞争力的水处理技术。在二维电极系统的基础上引入第三电极，就形成了三维电极系统，引入的第三电极又称为粒子电极。三维电极系统中的粒子电极一般呈颗粒或碎屑状，填充在阴极和阳极之间。三维电极系统的核心是粒子电极，因此粒子电极材料的选择是三维电极技术研究的重点。碳基材料具有比表面积大、吸附性能好、化学稳定性高、价格低廉等优点，在三维电极技术中被广泛用作粒子电极。本文综述了近年来碳基材料作为粒子电极降解有机污染物的研究进展，总结了三维电极技术的原理、粒子电极的分类和碳基粒子电极的研究现状，并讨论了电极在污水处理中面临的挑战和未来的发展。

    环境污染三维电极技术碳基材料碳基粒子电极

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    多孔硅碳复合材料实现高性能锂离子电池

    田振宇王雅飞秦欣Shaislamov Ulugbek...
    992-1002页
    查看更多>>摘要：硅负极是锂离子电池理想的候选材料。然而，其显著的体积膨胀会导致严重的材料断裂，失去电接触，从而限制了其实际应用。本研究提出了一种新的自上而下的多孔硅制备策略，并引入聚丙烯腈(PAN)作为掺氮炭涂层，旨在保持硅负极的内部空间，缓解硅负极在锂化和脱锂过程中向外膨胀的问题。随后，探讨了温度对PAN热转变行为和复合电极电化学行为的影响。在400℃下处理后，PAN涂层保留了 11。35％的高氮掺杂含量，这明确证实了 C-N和C-O键的存在，从而改善了离子电子传输特性。这种处理方法不仅保留了更完整的炭层结构，还引入了炭缺陷，即使在大电流下也能稳定循环。当以4 A g-1的电流循环时，优化后的负极在循环200次后仍具有857。6 mAh g-1的比容量，表明其在高容量储能应用方面的巨大潜力。

    多孔硅锂离子电池聚丙烯腈电化学行为

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    重质油衍生炭纳米片的储钾性能

    赵青山刘钦莲李义文姬甜...
    1003-1014页
    查看更多>>摘要：作为石油炼制过程的副产品，重质油具有含碳量高、成本低、可调性强等特点，是构建钾离子电池电极材料极具竞争力的前驱体。然而，重质油组分组成与其电化学储钾性能之间的关系仍不明确。本研究选用具有不同组分组成的重质油(催化裂化油浆、石油沥青和脱油沥青)作为碳源，通过熔盐法制备了3种碳纳米片作为钾离子电池负极材料。研究结果表明，重质油的四组分组成会导致不同的片层厚度、sp3-C/sp2-C比率和缺陷水平，进而对其储钾性能产生重要的影响。其中，催化裂化油浆芳香烃含量高、重组分含量适中，衍生的炭纳米片(CNS-FCCs)具有更小的片层厚度、更大的层间距(0。372 nm)和更多的褶皱缺陷，这些结构特征有助于促进电荷/离子的传输扩散，增加储钾位点并促进反应动力学。CNS-FCCs作为钾离子电池负极材料具有出色的K+存储能力(在0。1 A g-1下循环100次后比容量为248。7 mAh g-1)、长循环寿命(在1。0 A g-1下循环800次后比容量为190。8 mAh g-1)和优异的倍率性能，在报道的炭材料中综合性能位于前列。本研究揭示了重质油组分对炭材料结构及其电化学性能之间的影响机理，对设计和开发高效的重质油衍生钾离子电池碳基电极材料具有指导意义。

    重质油炭纳米片熔盐法四组分组成钾离子电池

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    氮掺杂构型对超级电容器高频响应的影响机制

    范亚锋易宗琳周易谢莉婧...
    1015-1026页
    查看更多>>摘要：氮掺杂炭材料已被广泛用于增强超级电容器的高频响应能力。然而，不同氮构型在高频下的电荷存储和离子响应机制仍不清楚。本研究通过梯度炭化构筑了具有不同表面N掺杂构型的三聚氰胺泡沫炭，并以此为模型材料全面分析了N掺杂构型对超级电容器高频响应行为的影响。结合实验结果和第一性原理计算，发现具有较高吸附能的吡咯氮可以增强高频下炭电极的电荷存储能力。而具有较低吸附能的石墨氮则有助于离子在高频下的快速响应。此外，提出吸附能可作为高频下电极/电解液界面设计的描述符，这为优化氮掺杂炭材料的高频性能提供了更普适的方法。这些结果为开发用于高频超级电容器的氮掺杂炭电极材料提供了指导。

    高频超级电容器炭电极氮构型吸附能描述符

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    高石墨化度多孔炭的制备及其乙烷/乙烯分离性能

    刘汝帅唐帆史晓东郝广平...
    1027-1036页
    查看更多>>摘要：乙烷(C2H6)与乙烯(C2H4)的高效分离对于制备聚合物级C2H4至关重要，需要开发选择性高和稳定性好的C2H6/C2H4吸附剂。本文以酚醛树脂为前驱体，FeCl3为铁源，通过在室温下聚合及800 ℃下炭化的方法制备了高石墨化度多孔炭(GC-800，GC=Graphitized Carbon)，并利用 Vienna Ab-initio Simulation Package(VASP)计算证实了石墨化的多孔炭表面与C2H6分子间的结合能更高。石墨化度的增加可以有效提高多孔炭对C2H6的吸附能力，但高温下Fe的催化石墨化过程会破坏多孔炭的微孔结构，从而降低C2H6/C2H4的分离能力。通过调控炭化温度，实现了对多孔炭的石墨化度与孔隙结构的协同优化。结果表明，GC-800具有高的石墨化度，sp2C的含量高达73％，比表面积高达574 m2·g-1。在298 K和 1 bar 的条件下 GC-800 对 C2H6 的平衡吸附容量为 2。16 mmol·g-1，C2H6/C2H4(1∶1 和 1∶9，v/v)Ideal Adsorption Solution Theory(IAST)选择性分别达到2。4和3。8，显著高于大多数报道的高性能C2H6选择性吸附剂。动态穿透实验表明GC-800 可以从C2H6和C2H4混合物中一步获得高纯度的C2H4。动态循环测试证实了 GC-800具有良好的循环稳定性，含湿条件下GC-800仍能高效分离C2H6/C2H4。

    多孔炭石墨化炭C2H6/C2H4分离反转吸附

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    序

    吕春祥
    前插1-前插2页
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