石墨烯+锂电池可行性有多大?
2019-01-03 09:36:39
众所周知石墨烯具有高导电性、高导热性、高比表面积、高强度和刚度等诸多优良特性,在储能、光电器件、化学催化等诸多领域获得了广泛的应用。
锂离子电池是迄今为止能量比最高的二次电池,但是应用于如新能源汽车时需要进一步提高其能量比。石墨烯的出现为锂离子电池高性能的突破带来了可能,从而为高容量、高倍率、长寿命的锂离子电池材料的研究掀起新一轮的研究热潮。
目前石墨烯在锂电池方面的研究主要分两块
一是在传统锂电池上进行应用,目的是改进、提升锂电池的性能,这类电池不会产生颠覆性的影响;
二是依据石墨烯制造一个新体系的电池,它是一个崭新系列的,在性能上是颠覆性的,称作“超级电池”。
石墨烯在正极材料中的应用
锂电池的正极材料例如常用LiCoO2、LiMn2O4和LiFePO4都是不良的电子导体,它们的电导率分别为10-4、10-6和10-9Scm-1。在目前现有的锂离子电池体系中,电池使用的正负极材料本身具有较低的离子与电子电导率,这是影响和限制锂电池充放电循环和倍率性能的主要因素。所以为了充放电过程中充分有效利用正极材料同时能提高电池的倍率性能,要在正极材料中加入导电剂,传统的导电剂一般是石墨。而石墨烯本身具有非常高的电子传导率,用石墨烯作为导电添加剂是其在锂电池中最直接,也是最广泛的应用。
石墨烯作为导电剂的问题
对于石墨烯导电剂的实际应用,需要综合考虑石墨烯对电子电导的“面-点”促进作用和对离子传导的“位阻效应”;针对导电剂用量和最终电池的能量/功率密度综合考虑设计电极的厚度。对于LFP体系的锂离子电池,由于石墨烯对锂离子传输的影响非常强,所以需要特别注意电极的厚度。
石墨烯在负极材料中的应用
目前锂电池常用的负极材料是石墨,用石墨烯作负极材料的优势有:
石墨烯导电性能好,耐腐蚀,用作负极材料可以增强活性物质与集流体的导电性;
石墨烯片层作为单层二维结构,原则上不存在体积膨胀,所以结构稳定,充放电快,循环性能好;
纳米颗粒原位法合成于石墨烯表面形成基复合材料,通过控制其生长颗粒的尺寸,从而缩短锂离子和电子扩散距离,改善材料的倍率性能;
纳米颗粒均匀覆盖在石墨烯表面,一定程度能够防止石墨烯片层的聚合和电解质浸入石墨烯片层,导致电极材料失效。
石墨烯直接用作负极材料存在的问题
石墨烯由于尺寸小并且具有很高的比表面积,容易与电解液发生反应生成大量的SEI膜,造成大量不可逆容量的损失。
石墨烯在电极循环中容易发生团聚,并且由于范德华力导致团聚不可逆,导致嵌锂困难,电池容量衰减。
石墨烯在制备过程中容易发生再堆叠,对分散和干燥条件要求苛刻,导致成本增加。
石墨烯材料在电池负极材料的应用中表现为首次效率低,循环性能差等问题还未能解决。
当前石墨烯复合材料在锂电池的应用成为研究热门,如何完善高质量石墨烯的制备技术,寻找出一种可控、大规模的石墨烯制备方法,并制备出性能优异的石墨烯基复合材料,是当前研究的重点。若石墨烯基电极材料在高能量密度、高功率密度要求的动力锂离子电池领域获得应用,必将大大提升动力电池的综合性能,推动电动车、电动工具等领域的发展。
最大稀土
2017-06-06 17:50:12
最大稀土--中国成为全球最大稀土资源、生产、应用和出口国 从正在内蒙古自治区包头市召开的首届“中国包头·稀土
产业
发展论坛”上了解到,经过近60年的技术攻关,目前中国已成为世界上能大量供应各种规格品级稀土产品的国家。 稀土是宝贵的战略资源,有“工业味精”“新材料之母”之称,广泛应用于尖端科技领域和军工领域。据工业和信息化部副部长苗圩介绍,目前稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已是先进装备制造业、新能源、新兴
产业
等高新技术
产业
不可缺少的原材料。 经过近60年的科技攻关和发展建设,中国的稀土
产业
发展成就显著,已成为全球最大的稀土资源、生产、应用和出口国。 目前全国从事稀土矿开采、冶炼分离的企业有169家,已能生产单一稀土氧化物、单一稀土
金属
、稀土盐类、稀土合金、稀土功能材料等400多个种类、近千个规格的稀土产品,而且不断向高附加值、精细化、深加工产品及下游应用产品延伸,出口产品占据着国际
市场
87%左右的份额。 据工业和信息化部的统计数据,2008年,中国共生产稀土矿12.5万吨,同比增长3.5%;冶炼分离产品13.5万吨,同比增长7.1%;出口的冶炼分离产品3.46万吨,同比减少23.7%。2008年稀土全
行业
实现产值245.3亿元,同比减少14.71亿元。 更多有关最大稀土的内容请查阅上海
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网
最大稀土矿
2017-06-06 17:50:13
最大稀土矿--中国成为全球最大稀土资源、生产、应用和出口国 从正在内蒙古自治区包头市召开的首届“中国包头·稀土
产业
发展论坛”上了解到,经过近60年的技术攻关,目前中国已成为世界上能大量供应各种规格品级稀土产品的国家。 稀土是宝贵的战略资源,有“工业味精”“新材料之母”之称,广泛应用于尖端科技领域和军工领域。据工业和信息化部副部长苗圩介绍,目前稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已是先进装备制造业、新能源、新兴
产业
等高新技术
产业
不可缺少的原材料。 经过近60年的科技攻关和发展建设,中国的稀土
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发展成就显著,已成为全球最大的稀土资源、生产、应用和出口国。 目前全国从事稀土矿开采、冶炼分离的企业有169家,已能生产单一稀土氧化物、单一稀土
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、稀土盐类、稀土合金、稀土功能材料等400多个种类、近千个规格的稀土产品,而且不断向高附加值、精细化、深加工产品及下游应用产品延伸,出口产品占据着国际
市场
87%左右的份额。 据工业和信息化部的统计数据,2008年,中国共生产稀土矿12.5万吨,同比增长3.5%;冶炼分离产品13.5万吨,同比增长7.1%;出口的冶炼分离产品3.46万吨,同比减少23.7%。2008年稀土全
行业
实现产值245.3亿元,同比减少14.71亿元。更多有关最大稀土矿的内容请查阅上海
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铝棒的分类
2018-12-25 13:45:29
铝棒依据合金元素含量不一样能够分为:1×××系为工业纯铝(Al),2×××系为铝铜合金铝棒(Al--Cu),3×××系为铝锰合金铝棒(Al--Mn) ,4×××系为铝硅合金铝棒(Al--Si),5×××系为铝镁合金铝棒(Al--Mg),6×××系为铝镁硅合金铝棒(AL--Mg--Si),7×××系为铝锌合金铝棒[AL--Zn--Mg--(Cu)],8×××系为铝与其他元素。通常每个系列还要跟有三位,每个位上要有数字或许字母,意义是:第二位数表明受控杂质个数;第三、四位数表明纯铝铝含量百分数小数点后的最低含量。
铝棒还能够依据外形分为:圆铝棒、方铝棒、六角铝棒等。删除
铝棒的价格
2017-06-06 17:50:03
铝棒的
价格行情
一直是一些做铝加工
行业
的企业最为关心的问题。面临现在的经济危机的形式下,铝棒的
价格行情
又会呈现怎样的态势呢?以下是2010年4月1日铝棒的
价格行情
:铝棒规格:φ178、203、229、254,
交易
地:上海,报价:16710;铝棒规格:φ380,
交易
地:上海,报价:17700;铝棒规格:φ178、203、229、254,
交易
地:上海,报价:16520;铝棒规格:φ380,
交易
地:上海,报价:18990 。铝棒是铝产品的一种,铝棒的熔铸包括熔化、提纯、除杂、除气、除渣与铸造过程。铝棒的应用:飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。更多铝棒的
价格行情
信息可登陆上海
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铝棒的价格
2017-06-06 17:49:56
铝棒的价格行情一直是一些做铝加工行业的企业最为关心的问题。面临现在的经济危机的形式下,铝棒的价格行情又会呈现怎样的态势呢?以下是2010年4月1日铝棒的价格行情:铝棒规格:φ178、203、229、254,交易地:上海,报价:16710;铝棒规格:φ380,交易地:上海,报价:17700;铝棒规格:φ178、203、229、254,交易地:上海,报价:16520;铝棒规格:φ380,交易地:上海,报价:18990 。铝棒是铝产品的一种,铝棒的熔铸包括熔化、提纯、除杂、除气、除渣与铸造过程。铝棒的应用:飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。根据铝棒含有的金属元素不同,铝棒大概可以分为8个大类,也就是可以分9个系列,下面逐步大概介绍一下: 一.1000系列铝棒 代表 1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。二.2000系列铝棒 代表2A16(LY16)、 2A02(LY6)。2000系列铝板的特点是硬度较高,其中以铜原属含量最高,大概在3-5%左右。2000系列铝棒属于航空铝材,目前在常规工业中不常应用。 三.3000系列铝棒 代表3003 、 3A21为主。我国3000系列铝板生产工艺较为优秀。3000系列铝棒是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5之间,是一款防锈功能较好的系列。 四.4000系列铝棒 代表为4A01 4000系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好。五.5000系列铝棒 代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列铝棒属于较常用的合金铝板系列,主要元素为镁,含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。六.6000系列铝棒 代表6061 主要含有镁和硅两种元素,故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品,适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好,容易涂层,加工性好。七.7000系列铝棒 代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列,是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性. 目前基本依靠进口,我国的生产工艺还有待提高。八. 8000系列铝棒较为常用的为8011 属于其他系列,大部分应用为铝箔,生产铝棒方面不太常用。更多铝棒的价格行情信息可登陆上海有色网咨询。
最小的黄铜管的直径是多大
2019-02-27 13:23:44
黄铜管具有巩固、耐腐蚀的特性,而成为现代承包商在所有住所商品房的自来水管道、供热、制冷管道装置的首选。黄铜管是最佳供水管道。 黄铜管特性:分量较轻,导热性好,低温强度高。常用于制作换热设备(如冷凝器等)。也用于制氧设备中装置低温管路。直径小的铜管常用于运送有压力的液体(如光滑体系、油压体系等)和用作外表的测压管等。黄铜管具有巩固、耐腐蚀的特性,而成为现代承包商在所有住所商品房的自来水管道、供热、制冷管道装置的首选。 铜管融很多长处于一身:它刚强,具有一般金属的高强度;一起又比一般金属易曲折、易改变、不易裂缝、不易折断,并具有必定的抗冻胀和抗冲击才能,因而建筑中的供水体系中铜水管一经装置,运用起来安全可靠,乃至无需保护和保养。 黄铜管的长处:铜管质地坚固,不易腐蚀,且耐高温、耐高压,可在多种环境中运用。与此比较,许多其他管材的缺陷清楚明了,比方曩昔住所中多用的镀锌钢管,极易锈蚀,运用时间不长就会呈现自来水发黄、水流变小等问题。还有些材料在高温下的强度会敏捷下降,用于热水管时会发生不安全危险,而铜的熔点高达摄氏1083度,热水体系的温度对铜管微乎其微。 黄铜管:每米分量=0.02670*壁厚*(外径-壁厚)
铝棒
2017-08-15 11:08:00
铝棒铝棒是铝产品的一种,铝棒的熔铸包括熔化、提纯、除杂、除气、除渣与铸造过程。根据铝棒含有的金属元素不同,铝棒大概可以分为8个大类。市场比较常见的是6系铝棒,比较高端的是7系铝棒,6系列铝棒代表6061、6063主要含有镁和硅两种元素,故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品,适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用,可使用性好,容易涂层,加工性好,市场目前流通的多以电解铝厂周边用铝水的铝棒厂产品为主。7系列铝棒 代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列,是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性. 基本依靠进口,我国的生产工艺还有待提高。铝棒是型材的直接上游。
空心型材焊缝产生的原因
2019-01-02 15:29:22
空心型材是常见的铝合金装饰材料及工业型材,也是铝加工厂经常生产的品种,由于挤压机能力的不同,可能在不同的机型上生产不同的空心型材,例如,在5MN机上生产25mm×38mm扁管,8MN机上生产100mm×25mm管材以及在18MN或更大的机上生产幕墙型材、纺织型材或其它工业型材等。但在生产过程中经常遇到的问题是:由于焊缝严重,型材经表面处理后出现黑带或色差严重而使产品报废,造成不可挽回的损失。本文就有关因素进行了分析和归纳,供同行参考。
1.焊缝形成的机理
金属经过分流孔分成几股重新聚集在焊合室,由于分流桥的存在,桥底不可避免形成金属流动的刚性区,使该处金属原子的扩散结合速度较慢,金属的组织致密度降低。所以用分流组合模挤压型材将不可避免存在焊缝;但良好的焊缝可使型材在经表面处理后避免出现诸如黑带这样的现象。要保证焊缝的质量,必须使焊合室焊缝处金属能充分扩散结合,否则,将形成疏松、颗粒粗大与其它部位的组织不均一,因此,变形程度要大一些,特别是焊合室的金属变形量要大,以形成较大的流体静水压力。
2.烽缝严重产生的原因
2.1挤压力过低,则焊合力较低。造成挤压力低的因素是综合的,有模具上的因素也有工艺上的。有以下几种情况:一、挤压比较低。要提高焊合力可以采取下列方法:1/上模增厚2/分流孔适当减小3/挤压温度适当降低,正常的空心型材挤压温度为460-500℃,可降至420-440℃。这方法在现场很实用。
4/选择较大的挤压筒,即将该型材安排在较大的机型上挤压。
5/焊合室选择深些(可通过将分流桥“下沉”的方法)。但要注意沉桥也会降低挤压力,因此使用此法时要根据具体的情况而定。对于采用“+宇”桥结构的分流模较为有效。
事实上,在生产过程中,随着模具的磨损,型材的壁厚也随着增大,挤压比也降低,到一定的程度,焊缝的严重将会影响型材的表面质量。
分流孔设计过大(特别是对于挤压比低的型材),使挤压力降低,从而降低焊合力。建议分流孔边缘距离挤压筒壁有至少6—10mm距离。当然分流孔的选择与分流桥的结构结合起来考虑会更好。
2.2焊合室过浅或容积过小,形成不了足够的静水压力。合理的是在保证模芯刚性、强度的前提下,加大焊合室的容积。可以是加大焊合室的断面积,也可以是增加焊合室的高度。
2.3分流孔布局不合理、分流桥设计及加工不合理。应尽量使焊缝往角部或非装饰面靠,并采用滴水形分流桥及合理的焊合角,使焊点落在焊合室平面之上(即预成型区内);若采用“+宇”桥结构布置分流孔,类似这种情况,中间桥可窄些,并沉桥(加深局部焊合室深度)5-8mm.
2.4挤压温度过高。(见工艺方面的分析)2.5工艺上1/铝棒的质量及成分方面铸棒的内部缺陷易出现在空心型材的焊缝上(难变形区)。Mg、Si总量过高以及Fe含量过高将加剧焊合不良,建议Mg、Si总量在0.7%-0.9%范围内,Fe含量低于0.15%可得到较好的焊缝质量。
2/挤压温度及挤压速度铝棒的温度高是有利于金属的扩散结合,但又导致金属粘结模具现象的加剧,同时,温度高,又导致金属的组织晶粒生长和成长速度加快,因而将使焊缝组织粗大。挤压速度过高,金属变形功增大,金属温度升高较大。另外,挤压温度过高,挤压力将降低,因而又降低了焊合力。因此,在生产现场,最实用的是将铝棒温度降低,然后进行模具方面及其它的分析或维修。
3/挤压筒温度的选择不合理也会影响焊缝的质量,对于厚壁型材建议挤压筒温度440-460℃,而对于薄壁型材及分流孔过大的情况下,建议选用400-420℃,另一方面,挤压筒不干净,余积氧化皮多,或者挤压筒已变形如鼓形,以及挤压筒与挤压垫间隙过大,这些均影响焊缝质量。
4/冷却不均匀也将影响焊缝的质量。事实上,当采用石墨制品作为出料滑出台时,与石墨接触的一面,型材也易出现氧化后有黑带的现象,特别是在炎热的夏季。这是由于石墨其特性使型材局部的温度上升,从而加速了该面焊缝处晶粒的长大。但设备的冷却能力足够的话,则可避免此现象。
5/要减轻焊缝对表面质量的影响,也可以相对减少氧化过程中的碱蚀时间。
3.结束语
解决空心型材的焊合质量问题,先要“诊断”模具,然后选择并保证合理的工艺或者根据模具的情况调整挤压工艺。焊合不良或者焊缝严重的结果是型材在经表面处理后产生诸如黑带、色差等色带现象。
异形空心型材的挤压方法
2018-12-27 09:37:03
目前生产铝合金异形空心型材的方法主要有两种:一种是用空心圆锭,在挤压力的作用下,迫使挤压筒中的金属从针尖与模孔的间隙中流出而形成无缝异形空心型材。另一种是用实心圆锭,在挤压力的作用下,迫使挤压筒中的金属通过平面分流模或桥式舌形模被劈成两股或多股流入焊合室,然后在高温、高压、高真空的条件下重新焊合并流经舌头与模孔间的间隙形成异形空心型材。前者是目前生产单孔管材最常用的方法,但不宜生产异形空心型材。因为用此法需要严格的工艺润滑,产品内表面不光滑,易产生擦伤、划伤、气泡、起皮等缺陷,壁厚偏差也难于控制,因此,成品率较低,而后者虽内表面质量好,壁厚均匀,但存在焊缝、产品断面组织性能不均匀,焊缝质量不稳定,所以成品率也很低。
为了克服上述方法的缺点,最近几年来,开始研究用穿孔挤压法生产大型无缝异形空心型材。用该法生产的产品,形状复杂,无焊缝,组织性能均匀稳定,内表面光滑,成品率大为提高。删除