利用微胶囊技术将酚醛树脂包覆于纳米硅表面,然后在氩气保护下高温炭化,制得硅炭复合负极材料。首先采用4种不同质量比的酚醛树脂与纳米硅制备了硅碳复合材料,得到了不同炭质厚度的硅碳复合材料。通过对其循环性能和倍率性能的比较,发现酚醛树脂与纳米硅的质量比为1∶4,即碳层厚度为4.5 nm时,电化学性能最佳。随后对该种硅碳复合材料的综合电化学性能进行了测试,该材料作为负极制备的锂离子电池具有良好的电化学性能,在电流密度为100 mA g^(-1)的条件下,其首次放电比容量为2382 mAh g^(-1),首次充电比容量为1667 mAh g^(-1),首次库伦效率为70%。经200次充放电循环后放电比容量为835.6 mAh g^(-1),库伦效率为99.2%。此外,其倍率性能非常优异,在100、200、500、1000、2000及100 mA g^(-1)电流密度下,其平均放电比容量分别为1716.4、1231.6、911.7、676.1、339.8及1326.4 mAh g^(-1)。
采用碳纳米管改性环氧树脂乳液上浆剂和未改性上浆剂对聚丙烯腈(PAN)基炭纤维进行表面上浆。通过激光粒度仪研究两种乳液的稳定性。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱仪(XPS)与原子力显微镜(AFM)研究未改性及改性上浆炭纤维的表面结构,并用HM410界面评价装置研究炭纤维复合材料的界面性能。结果表明,碳纳米管改性后,乳液稳定性得到提高。上浆后,炭纤维表面粗糙度增加73.1%,同时接触角减小11.9%,且炭纤维表面的含氧官能团含量增加45.96%。此外,改性炭纤维复合材料的界面性能得到明显改善。当碳纳米管在上浆剂中质量分数为0.75 w t%时,炭纤维单丝的界面剪切强度较之未改性炭纤维提高14.7%。
