天然石墨改性及其电化学腐蚀性能研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 12次 | 上传用户:haley912
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着资源的逐渐匮乏和能源危机的凸显,人们越来越重视资源的高效利用及其在能源领域中的开发应用研究。石墨是一种重要的非金属矿物资源,由于其优良的特性且在自然界中储量丰富,故石墨在电化学方面广泛应用,常被用作电极材料。然而在电解质中,即使耐腐蚀性强的石墨也会被腐蚀,严重影响电极的使用寿命;在电池中还使得电池放电时极不稳定。目前,人们往往忽视了石墨的电化学腐蚀,对提高石墨材料的电化学耐腐蚀性的研究相对较少。本研究来源于新型电池用天然石墨材料的制备技术研究的课题(国家科技支撑计划资助,课题编号:2008BA60808),通过实验室实验,首先采用碱熔法对湖南鲁塘隐晶质石墨进行提纯工艺研究,使其含碳量由79.82%提升至98.11%。隐晶质石墨的最佳提纯工艺条件为:石墨与NaOH质量比=1:0.5、石墨:HCI质量比=1:0.3、焙烧温度600℃、焙烧时间50分钟、在70℃下酸浸40min。SEM分析表明隐晶质石墨具有晶质特征,理论上具有制备石墨层间化合物的可能,因此实验以提纯后的隐晶质石墨为原料,对其进行酸化插层制备可膨胀石墨,并与天然鳞片石墨的插层效果相比,实验结果表明隐晶质石墨具有一定的酸化插层效果,为拓宽隐晶质石墨的应用提供一定的参考和借鉴。实验分别对-45μm、-20μm以及-10μm超细鳞片石墨进行了酸化插层实验研究,对酸化工艺条件进行了优化,使三种粒级的超细鳞片石墨的膨胀倍数分别达到33.6ml/g、19.3ml/g和8.5ml/g。实验结果显示石墨鳞片粒径越小插层效果也越差。根据目前的资料显示,粒度小于45μm的超细鳞片石墨制备可膨胀石墨的研究报导很少。本研究结果为拓宽超细石墨的插层研究提供有用的价值。实验研究了采用Hummers法制备氧化石墨的工艺条件,并以XRD分析表征氧化石墨的氧化程度。在相同工艺条件下,以可膨胀石墨为原料比用天然鳞片石墨为原料制备氧化石墨的氧化程度。氧化程度高的产物其XRD图谱在2θ为10°附近出现很明显的特征峰。同时氧化石墨的制备工艺实验结果显示,反应物的用量、高锰酸钾的用量、低温反应的时间都是影响制备氧化石墨氧化程度的重要因素。制备氧化石墨的最佳工艺条件为:-20μm天然鳞片石墨制备为原料,可膨胀石墨:高锰酸钾:浓硫酸=1:3:40(质量之比),低温反应时间1.5h。在1M H2SO4的腐蚀溶液中和室温条件下,借助电化学工作站采用伏安线性扫描技术运用三电极稳态极化法对提纯前后的隐品质石墨和制备的可膨胀石墨、氧化石墨进行耐酸腐蚀性能测试。结果表明:从极化曲线来看,氧化石墨的耐腐蚀性能比可膨胀石墨的耐腐蚀性能要好,而可膨胀石墨的耐腐蚀性能比天然石墨的要好,纯度越高的天然石墨的耐腐蚀性能越好;对于不同石墨粒径的石墨,粒径越大的天然石墨制备的氧化石墨的耐腐蚀性越好。
其他文献
<正>公共部门是指以社会的公共利益为组织目标,被国家授予公共权力,管理各项社会公共事务,向全体社会成员提供法定服务的政府组织。政府是公共部门中最主要的成员,而基层公共
针对磷和微量元素锰对藻类生长的共同作用,研究不同磷源下藻细胞对磷的利用过程与锰作用特性。实验选用铜绿微囊藻为藻种,以硝态氮为氮源,分别以磷酸氢二钾(K2HPO4)、小分子有
文章简要介绍了新产业区理论的内容,阐明地方企业网络是新产业区保持创新活力的重要原因,并联系我国目前科技园建设的实际,指出我国科技园建设中存在的问题,提出了相应的对策
全面贯彻落实习近平新时代生态文明思想,开展国土空间综合整治与生态修复,实现山水林田湖草整体保护、系统修复和综合治理,将是自然资源部门今后相当长时期内的工作重点。针
治理赤潮的化学方法分为直接灭杀法、凝聚剂沉淀法和天然矿物絮凝法。比较而言,天然矿物絮凝法具有成本低、无污染等优点,是目前国际上较重视的开发应用方法。
高校不仅要重视大学生思想道德素质、文化素质、专业素质和身体素质的培养,还要重视心理素质的培养。为了促使高校思想政治教育和心理健康教育工作有效的开展,应注意将两者有
综合运用地质、测井、地震及分析化验等资料,对渤海湾盆地渤中凹陷古近系沉积体系进行了较深入的研究,研究表明渤中凹陷古近系的沉积体系主要受构造升降和湖平面变化的控制,
以《中共中央国务院关于加强青少年体育增强青少年体质的意见》为依据,结合指导全国普通高校体育课的文件精神,采用德尔菲法和有序样本聚类法,对"阳光体育运动"的评价指标体
目的探讨儿童青少年肥胖与龋齿的关系。方法采用分层随机整群的抽样方法,抽取哈尔滨市4个城区2 896例6~13岁儿童青少年进行调查。调查内容包括问卷调查、身高和体重测量、口腔
商标词是一种特殊的语篇,它承载着原语特定的语言文化信息并具有特定的语用功能。商标词的翻译是一种跨文化交际的过程,它受到各国之间不同的语言、文化、风俗、审美价值等因