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（專利號：ZL 201310731276.2） 簡介：本發(fā)明公開一種超級電容器用分級多孔石墨烯材料的制備方法，屬于炭材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該方法是以煤瀝青為碳源，過渡金屬形成的納米氧化鋅或者納米三氧化二鐵為模板，氫氧化鉀為活化劑，三者研磨后的混合物轉(zhuǎn)移至瓷舟中，置于管式爐內(nèi)在負(fù)壓條件下進(jìn)行加熱，一步法制得超級電容器用分級多孔石墨烯材料。所得分級多孔石墨烯材料的比表面積介于664-1862m2/g之間，總孔容介于0.51-1.60cm3/g之間

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本發(fā)明公開了一種利用介孔二氧化硅包覆納米金球的方法，結(jié)合納米金球合成的傳統(tǒng)手段-檸檬酸鈉還原法，采用一鍋兩步法發(fā)展了一種介孔二氧化硅包覆納米金球的方法，該方法選擇在碳鏈的陽離子表面活性劑如十六烷基三甲基溴化銨的堿性水溶液體系中對納米金顆粒進(jìn)行包覆。采用本發(fā)明的包覆方法，無需引發(fā)劑活化和后續(xù)分離純化，具有簡單、高效、高產(chǎn)的特點(diǎn)，并且產(chǎn)物 Au@mSiO2 的大小均一，粒徑大小在 20-120nm 的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，且在整個范圍內(nèi)呈現(xiàn)出均一有序的介孔狀結(jié)構(gòu)。

該方法合成的材料具有規(guī)則的孔隙結(jié)構(gòu)，高度有序，合成條件溫和簡單，可操行強(qiáng)，重復(fù)性好，材料具有較大的比表面積，可用于多種功能化，進(jìn)行藥物釋放等應(yīng)用。

本發(fā)明涉及一種聚偏氟乙烯基扣式與卷繞式超級電容器及其電極材料制備方法。該方法包括：（1）聚偏氟乙烯混合液制備；（2）聚偏氟乙烯復(fù)合膜制備；（3）對復(fù)合膜活化處理，制得扣式與卷繞式超級電容器的聚偏氟乙烯膜電極材料。以聚偏氟乙烯膜材料為扣式與卷繞式超級電容器的電極，制備成扣式超級電容器與卷繞式超級電容器。本發(fā)明制備的電極材料，不用直接添加活性物質(zhì)，其成本低、充放電速度快、工藝簡單；制備的扣式與卷繞式超級電容器充放電性能好、循環(huán)壽命長；且電極材料可加工為任意大小，其厚度大約為85～120μm，符合器件小型化的要求及擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

超級電容器是一種新型綠色儲能器件，擁有比功率大、充放電效率高， 壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在低碳經(jīng)濟(jì)時代展現(xiàn)出巨大應(yīng)用前景，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電 子產(chǎn)品、電動汽車、混合電動汽車、無線通訊設(shè)施、信號監(jiān)控、太陽能及風(fēng) 力發(fā)電等領(lǐng)域。開發(fā)具有高能量、高循環(huán)性和低成本的超級電容器是該領(lǐng)域 未來重要研究之一。電極材料作為超級電容器的核心組成部分，對其儲能 性能有著至關(guān)重要的影響，而具有高理論容量、低價格的過渡金屬基化合物 （Fe、Co、Ni）是實(shí)現(xiàn)高容量、低成本超級電容器首選的電極材料。以過渡金 屬基化合物為主要研究對象，對其組分及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)控，通過儲能性能測 試及儲能機(jī)理分析，為開發(fā)高性能、低成本的活性電極材料提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 這一研究的開展，給組裝超高能量密度的超級電容器并使其從實(shí)驗(yàn)室走向我們 的日常生活帶來了新的前景。1. 先進(jìn)性及產(chǎn)業(yè)化前景：提高性能、降低成本一直以來都是超級電容器發(fā)展的 主旋律，其中能量密度低是超級電容器發(fā)展面臨的主要問題，因此開發(fā)出具 有高能量、成本低的超級電容器迫在眉睫。就提高性能而言，超級電容器的 電極改進(jìn)是重點(diǎn)，主要途徑是通過提高電壓窗口和提高電極材料的比電容。目前針對超級電容器電極材料的研究主要集中在：(1)改進(jìn)現(xiàn)有的電極材料;(2)開發(fā)新型電極材料；(3)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)低成本化。目前在全球范 圍內(nèi)達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)水平的超級電容器基本都是以雙電層為儲能機(jī)制的活性 碳基超級電容器，而以贋電容為儲能機(jī)制的超級電容器尚處于實(shí)驗(yàn)室開發(fā)階 段，因此超級電容器還有很大的發(fā)展空間。2. 對所在行業(yè)和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級的影響：根據(jù)超級電容器的容量大小 和功率密度，可以將其用作后備電源、替換電源和主電源。當(dāng)主電源發(fā)生故障 而不能正常使用時，超級電容器便起到后備補(bǔ)充作用，它具有壽命長、充放電快 和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)用作替換電源時，主要應(yīng)用于對環(huán)境變化有特殊要 求的場合，例如白天太陽能提供電源并對超級電容器充電，晩上則由超級電 容器提供電源。作為主電源時，主要利用超級電容的大功率密度，一般是一tin個或幾個超級電容器通過一定的方式連接起來持續(xù)釋放幾毫秒至幾秒的大電 流，放電之后，再由低功率的電源對其充電。3.   市場分析：根據(jù)IDTechEX數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2014年超級電容器全球市場規(guī)模為11 億美元，預(yù)計到2018年，超級電容器全球市場規(guī)模將達(dá)到32億美元，年復(fù)合 增長率為31%,并預(yù)測將會以此速度預(yù)計到2018年，超級電容器全球市場規(guī)模 將達(dá)到32億美元，年復(fù)合增長率為31%,并預(yù)測將會以此速度繼續(xù)增長。我國 將“超級電容器關(guān)鍵材料的研究和制備技術(shù)"列入到《國家中長期科學(xué)和技 術(shù)發(fā)展綱要(2006-2020年)》，作為能源領(lǐng)域中的前沿技術(shù)之一。有數(shù)據(jù)顯示， 2015年國內(nèi)超電市場規(guī)模已經(jīng)超過了 70億元，因此，在這樣的一個大背景下， 研究新材料以開發(fā)具有超高能量密度的超級電容器具有非常大的市場前景。

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本發(fā)明設(shè)計了一種基于環(huán)境友好型納米容器的自愈合涂層，屬于金屬防腐涂層領(lǐng)域。其特征在于：采用層層自組裝的方法將殼聚糖和聚天冬氨酸交替沉積在納米二氧化硅材料表面，將層層組裝的納米二氧化硅材料離心、去離子水洗、干燥，得到環(huán)境友好型納米容器，將環(huán)境友好型納米容器與稀釋劑按照一定比例混合，超聲分散得到組分一；將環(huán)氧樹脂、分散劑和流平劑添加到組分一中，混合均勻后添加固化劑，得到分散均勻的自愈合涂層。采用本發(fā)明制得的自愈合涂層所用的原材料綠色環(huán)保，廉價易得；納米容器中的緩蝕劑負(fù)載量大；在涂層破損微區(qū)，負(fù)載緩蝕劑的納米容器能夠釋放出緩蝕劑分子吸附在金屬表面形成保護(hù)膜，起到一定的自愈合作用。

簡介：本發(fā)明提供一種電化學(xué)電容器用中孔炭材料的制備方法，屬于炭材料與微波化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。該方法以花生殼為碳源，氯化鋅或磷酸為活化劑，通過微波輔助加熱活化花生殼一步制備中孔炭材料，所制得的中孔炭材料比表面積介于1307－1552m2/g之間，總孔容介于0.67－1.83cm3/g之間，平均孔徑介于2.06-5.02nm之間，非微孔孔容占總孔容的比例介于62.7-99.2%之間，產(chǎn)率介于32.3－44.9%之間。本發(fā)明中碳源是可再生的農(nóng)業(yè)廢棄物，具有廉價、易得的特點(diǎn)，微波加熱具有均勻、快速、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，所制得的中孔炭作為電化學(xué)電容器電極材料，具有良好的穩(wěn)定性和優(yōu)異的綜合性能。

1. 項目概述有限元法已經(jīng)成為當(dāng)今工程問題中應(yīng)用最廣泛的數(shù)值計算方法。ANSYS軟件是經(jīng)全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會推薦的用于壓力容器及管道強(qiáng)度評定分析的集結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的大型通用有限元商用分析軟件包。本項目應(yīng)用ANSYS軟件對各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)及載荷作用下的壓力容器及管道進(jìn)行有限元應(yīng)力分析及強(qiáng)度評定。目前，已擁有下列結(jié)構(gòu)的參數(shù)化有限元分析技術(shù)：A. 固定管殼式（含膨脹節(jié)）換熱器及U形管換熱器分析設(shè)計；B. 承受管道附加載荷的設(shè)備接管局部應(yīng)力分析設(shè)計；C. 卡箍連接快開門結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析；D. 制冷裝置蒸發(fā)器、冷凝器分析設(shè)計；E. 考慮地震與風(fēng)載荷的立式反應(yīng)器及塔設(shè)備支座熱應(yīng)力分析；F. 滅菌柜設(shè)備門封頭組件分析設(shè)計；G. 紡絲裝置加熱箱箱體分析設(shè)計；H. 刮膜式薄膜蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)分析設(shè)計；另外，在對含缺陷結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元應(yīng)力分析的基礎(chǔ)上，對壓力容器及管道進(jìn)行缺陷評定。2. 技術(shù)優(yōu)勢擁有全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會頒發(fā)的壓力容器SAD（應(yīng)力分析設(shè)計）審核資格及常規(guī)一，二，三類壓力容器審核資格，擁有正版ANSYS結(jié)構(gòu)分析軟件，從技術(shù)上為壓力容器及管道強(qiáng)度評定技術(shù)提供保障。3. 技術(shù)水平傳統(tǒng)的有限元單向建模—校核評定過程分析工作量大，設(shè)計周期長，參數(shù)化有限元分析技術(shù)是有限元分析的高級技術(shù)，本項目開展的壓力容器及管道參數(shù)化有限元技術(shù)有效地提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量和效率，提高企業(yè)開發(fā)創(chuàng)新和快速響應(yīng)市場的能力。