碳家族单晶新材料,特殊结构创造新价值

碳是我们这个星球上最重要的元素之一,碳原子具有极轻的原子质量和极强的共价键。碳是元素周期表中最多样化的元素之一,它可以与自身或者几乎所有的元素以多种杂化方式成键,获得结构丰富的碳网络,很多碳分子具有独特的π电子共轭体系,并展现出优异的力、热、光、电等属性。 碳材料一直被认为是一种未来材料,甚至有的材料学家认为人类社会将由现今的“硅基电子时代”迈入到未来的“碳基电子时代”。通过调节碳材料的带隙,可以使其表现出迥异的电学性质(如金属、半导体和绝缘体),从而在晶体管、能源存储器件、超导等领域具有广泛应用。碳材料的性能与其拓扑结构密切相关,因此,研究新的二维碳同素异形体,特别是具有带隙的新型结构,建立结构与物性之间的关联,具有重要意义。制备新型碳材料一直是材料领域的前沿科学问题,以富勒烯、碳纳米管、石墨烯、石墨炔为代表的新型碳材料的每一次发现都引发了材料学家的研究热潮。1985年,Robert F. Curl、Jr、H......阅读全文

多孔碳材料与介孔碳材料有什么不同

根据国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义,孔径小于2纳米的称为微孔;孔径大于50纳米的称为大孔;孔径在2到50纳米之间的称为介孔.介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大表面积和三维孔道结构的新型材料。有序介孔材料是指孔管道的排列规整有规律的介孔材料。

关于锂电池碳基材料多孔碳材料的介绍

  近年来,对多孔碳材料的关注越来越多,有关多孔碳材料报道也持续增多,而对于研究人员而言,多孔碳材料及材料的应用具有研究价值。其原因在于:首先,多孔碳材料具有较好的生物相容性、尤其在无氧条件下具有良好的化学稳定性、低密度、高热导率、高导电率和高机械强度等优势。并且,相对于多孔硅,多孔碳材料在水中具有

多孔碳材料的定义

多孔炭材料是有不同尺寸孔结构的炭素材料,其具有高度发达的比表面积和孔隙结构,其孔径大小可从分子大小的超细纳米级微孔到适于微生物活动的微米级细孔,按照国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的规定,按其孔径的大小可分为微孔(50nm)三种。作为一种新材料,其具有优异的物理化学性质,如导电、导热、耐高温,

2024上海碳材料展|上海碳纤维展|上海碳复合材料展

2024上海国际碳材料产业展览会2024年9月24-28日  国家会展中心(上海)上海市崧泽大道333号温馨提示:企业须尽早报名,以便获得相对优越位置!国家十四五计划提出“碳达峰、碳中和”战略,碳材在国家发展战略上至关重要,随着5G和6G时代物联网到来,碳材在导热散热和电磁屏蔽等领域应用越来越广泛,

英利绿色能源控股公司推出碳/碳复合材料碳碳埚

  近日,全球最大的垂直一体化光伏发电产品制造商——英利绿色能源控股有限公司宣布,公司在单晶晶棒生产过程中,小规模尝试采用碳/碳复合材料制作的碳碳埚替代传统石墨埚,成功解决了石墨锅使用寿命短、潜在事故成本高的问题。  常规单晶热场主要使用石墨材料制成热场中的加热器件坩埚——石墨埚,存在着强度低、使用

开创碳材料家族新成员

金刚石、石墨烯、碳纳米管、富勒烯……碳材料具有庞大的家族成员,一直深深吸引着化学家和材料学家。然而,此前几乎所有风靡全球的碳材料,都是由国外学者开创和引领。“这是我们中国人自己做的碳材料——石墨炔。”近日,在位于中国科学院化学研究所(以下简称化学所)的实验室里,中国科学院院士、中国科学院化学研究所研

新型碳材料可用于电池材料及气体吸收

  新日铁住金化学2013年6月20日发布消息称,通过与日本分子科学研究所的名誉教授西信之的共同研究,开发出了多孔质碳材料“ESCARBON”,并已开始供货样品。该材料以乙炔碳碳三键(C≡C)与金属原子结合形成的金属乙炔化合物为前驱体,进行纳米级别结构控制,获得了被称为多孔碳纳米树状体(MCND)的

锂电池碳负极材料介绍

碳负极材料:锂电池已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。

“捕碳”新材料经济又环保

 一种能捕获和掩埋发电厂释放的碳的新材料,最近由英国诺丁汉大学、牛津大学和北京大学的科学家合作研发成功,有望解决一些对应对全球变暖的计划来说起阻碍作用的难题。相关的研究结果发表在最近出版的英国《自然―化学》月刊

宁波材料所纳米碳材料功能化研究取得进展

  掺杂纳米碳材料已经成为国际碳材料及催化领域的研究热点之一。完整的石墨结构呈现化学惰性,通过化学方法向表面或体相引入氮、硼、磷等杂原子后,可以大幅提升纳米碳材料的表面化学活性。近年来,作为一种可替代金属催化剂的新颖材料,掺杂纳米碳已在低碳烷烃转化、选择氧化、电催化氧还原(ORR)、酸/碱催化等多类

宁波材料所在氮掺杂纳米碳材料研究方面取得进展

  氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一,这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子,氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团,不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性,还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中,空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空

锂电池材料碳基材料的发展趋势介绍

  碳基新材料作为国民经济的关键基础材料,拥有极为广阔的下游应用领域和巨大的市场空间,但目前在我国仍尚未形成大规模商业化发展,部分相对低端的产品可实现自给自足,但高端产品仍依赖进口,与发达国家相比仍然存在一定差距,亟须提高自主创新能力,加强科技攻关。在碳基新材料方面,中国科学院炭材料重点实验室副主任

宁波材料所在碳基荧光纳米材料研究中取得进展

  多色荧光材料,特别是单一波长可激发的三原色(红、绿、蓝)荧光材料在诸如生物成像、化学传感、全色显示及LED等领域具有非常重要的应用价值。目前市场上多色荧光材料主要以半导体/稀土/过渡金属基荧光粉、有机荧光染料及半导体量子点为主,但这些材料均具有制备过程繁杂、成本高、光稳定性差或较高的毒性等缺点。

碳达峰、碳中和时代的有机多孔材料新机遇

  11月4日至8日,由我校、武汉工程大学和武汉大学主办的“第四届全国有机多孔材料学术研讨会”在武汉召开。中国科学院院士于吉红、我校副校长解孝林参加开幕式。  开幕式由化学与化工学院副院长、大会主席谭必恩主持。化学与化工学院院长朱锦涛致开幕辞。他回顾了有机多孔材料的发展历程,提出面对“碳中和、碳达峰

石墨类碳材料的插锂特性

  (1)插锂电位低且平坦,可为锂离子电池提供高的、平稳的工作电压。大部分插锂容量分布在0.00~0.20V之间(vs. Li+/Li);  (2)插锂容量高,LiC6的理论容量为372mAh.g-1;  (3)与有机溶剂相容能力差,易发生溶剂共插入,降低插锂性能。

锂电负极材料纳米碳管的简介

  纳米碳管是近年来发现的一种新型碳晶体材料,它是一种直径几纳米至几十纳米,长度为几十纳米至几十微米的中空管,其性能如下:  纳米管的制备有直流电弧法和催化热解法。  催化热法是将20%H2+80%CH4混合气体在Ni+Al2O3的催化剂颗粒上于500℃热解,将热解的样品研磨后,加入热硝酸(80℃)

多孔碳负极材料可有效储钾

  从河北科技大学获悉,该校经济管理学院材料学院王波教授带领的科研团队与北京航空航天大学王伟教授、剑桥大学郗凯博士等在钾离子电池多孔碳负极材料领域合作取得重要进展,相关研究近日在英国皇家化学学会RSC出版社旗下《材料化学学报》 上发表。图片来源于网络  钾离子电池因储量丰富、价格低廉且具有较低的氧化

硅碳材料改性之表面包覆!

针对硅导电性差、电化学反应中体积变化大以及形成的SEI膜不稳定等缺点,科研人员提出用碳材料对纳米硅进行改性(即制备纳米硅/碳复合材料(Nano-Si/C))以取得综合优异的电化学性能。表面包覆包覆是纳米材料改性中用得最多的方法之一。在电化学反应过程中,均匀稳定的SEI容易在碳材料外表面形成,较难在S

能更有效吸附碳的新材料

  目前加州大学的科学家们已经研制出了一种用于碳吸附的新材料,它可以用在烟囱或者其它需要清除二氧化碳的地方,而且相较于目前的碳吸附技术,它将大大减少能源消耗。  目前我们已经看到,一些新技术被发展用来捕获烟囱或者其它地方排放的CO2,但是很多技术有一个缺陷 ——为了回收利用捕获的CO2,需要消耗相当

硅碳材料改性之表面包覆!

针对硅导电性差、电化学反应中体积变化大以及形成的SEI膜不稳定等缺点,科研人员提出用碳材料对纳米硅进行改性(即制备纳米硅/碳复合材料(Nano-Si/C))以取得综合优异的电化学性能。表面包覆包覆是纳米材料改性中用得最多的方法之一。在电化学反应过程中,均匀稳定的SEI容易在碳材料外表面形成,较难在S

实施分子“手术”,碳材料家族“添新丁”

  11月30日,《自然》在线发表同济大学材料科学与工程学院教授许维团队的最新成果,研究人员通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,首次合成分别由10个或14个碳原子组成的环形纯碳分子材料。  该研究首次精准合成两种全新的碳分子材料(碳同素异形体),芳香性环型碳C10和C14,并精细表征了它们的化学结

不含碳全新超级电容问世储电性能超现有碳基材料

  美国麻省理工学院(MIT)官网10日公布了该校科学家发表在《自然·材料学》上的最新研究成果:他们研制出首个不含碳的超级电容,性能超过碳基材料,未来除用于电动汽车等新能源领域,还能用来生产可调节亮度的变色窗户和探测痕量化学物质的化学传感器。  超级电容因充放电速度快、功率密度高等因素成为能源储存系

2024年上海碳材展|碳纤维展|碳复合材料展

2024第十届上海国际碳纤维及碳/碳复合材料展览会2024年12月18-20日上海新国际博览中心近年来,碳纤维及复合材料以其优异的理化性能已成为目前世界首选的高性能材料。碳纤维及复合材料是发展国防军工、航空航天、新能源及高科技产业的重要基础原材料,同时在汽车工业、轨道交通、机械、电子信息技术、建筑、

宁波材料所在碳基纳米发光材料研究领域取得系列进展

  碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点,在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展,然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。  针对这些问题,中国科学院宁

宁波材料所在碳基纳米发光材料研究领域取得系列进展

  碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点,在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展,然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。  针对这些问题,中国科学院宁

氮磷共掺杂碳材料与磷化铁集成电极材料问世

安徽理工大学材料科学与工程学院副教授黄新华在电容去离子研究领域取得新进展,制备出氮磷共掺杂碳基材料和磷化铁分散氮、磷掺杂多孔碳电极材料,并将上述两种材料用于高选择性去除废水中重金属铜离子。相关研究成果相继发表在《脱盐》和《化学工程杂志》上。  氮磷共掺杂碳材料高效吸附铜离子配位机理示意图。安徽理工大

氮磷共掺杂碳材料与磷化铁集成电极材料问世

安徽理工大学材料科学与工程学院副教授黄新华在电容去离子研究领域取得新进展,制备出氮磷共掺杂碳基材料和磷化铁分散氮、磷掺杂多孔碳电极材料,并将上述两种材料用于高选择性去除废水中重金属铜离子。相关研究成果相继发表在《脱盐》和《化学工程杂志》上。  氮磷共掺杂碳材料高效吸附铜离子配位机理示意图。安徽理工大

锂电池的新材料硅碳复合负极材料的介绍

  数码终端产品的大屏幕化、功能多样化后,对电池的续航提出了新的要求。当前锂电材料克容量较低,不能满足终端对电池日益增长的需求。  硅碳复合材料作为未来负极材料的一种,其理论克容量约为4200mAh/g以上,比石墨类负极的372mAh/g高出了10倍有余,其产业化后,将大大提升电池的容量。现在硅碳复

锂电负极材料纳米碳管的功能介绍

  纳米负极材料主要是希望利用材料的纳米特性,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,从而改进循环性能。实际应用表明:纳米特性的有效利用可改进这些负极材料的循环性能,然而离实际应用还有一段距离。关键原因是纳米粒子随循环的进行而逐渐发生结合,从而又失去了纳米粒子特有的性能,导致结构被破坏,可逆容量

负载碳点的分子筛发光材料

  碳点(CDs)是一类新兴的碳纳米材料,具有独特的光学和电学性质,以及低毒、稳定和易制备等特点,在防伪、传感、生物成像、光电子和能源等领域具有广泛的应用。近年来,分子筛材料作为载体负载CDs是避免固态CDs聚集的有效策略,这种主客体组装方法不仅保留了发光客体和分子筛载体的独特性质,而且有利于长余辉