925
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本发明属于金属基复合材料技术领域,公开了一种铝基复合材料产品的制备方法,利用粉末冶金技术与砂型/金属型铸造技术相结合的的方式,制备铝基复合材料产品。将冷压成型的铝基复合材料压坯与砂型/金属型铸造技术铸造的铝及铝合金基体在高温加压烧结炉中加压烧结成铝基复合材料产品;该法操作简单、复合材料层的原料添加量可任意调节,适于工业化批量生产。
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本发明属于航空发动机热端结构件密封技术领域,具体涉及一种陶瓷基复合材料弹性密封件及其成型工艺。解决现有高温弹性密封件普遍存在耐温性能不佳、自重较高等问题,包括长条状或环形的弹性密封件本体,弹性密封件本体的材质为陶瓷基复合材料;陶瓷基复合材料为C/SiC陶瓷基复合材料或SiC/SiC陶瓷基复合材料;弹性密封件本体的横截面形状为U形,相对且平行的两个壁面通过弧面连接,且其中一个壁面上开设有连接孔。本发明可以实现1200K~1700K高温环境下陶瓷基复合材料热端部件之间的机械密封,满足航空航天领域精密机械的长寿命、高可靠密封连接。
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本发明公开了一种用于电磁屏蔽的泡沫炭复合材料,复合材料中按照质量百分数包括如下组分:酚醛:15%‑35%,酚醛树脂:60%‑80%,二氧化硅:0‑15%,锆:0.5‑1.5%;本发明还公开了一种该复合材料的制备方法,具体按照如下步骤进行:步骤1:制备乙酰丙酮锆溶液;步骤2:制备羟甲基酚溶液;步骤3:制备锆改性树脂;步骤4:高硅氧短切玻璃纤维的偶联;步骤5:制备酚醛泡沫复合材料;步骤6:制备泡沫炭复合材料。本发明的制备工艺简单,成本较低,高硅氧短切玻璃纤维的含量可控,制备的轻质泡沫炭复合材料在X波段的电磁屏蔽性能优良,在军民两用领域具有显著的社会效益。
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本申请属于碳纤维复合材料‑金属材料单剪连接破坏试验技术领域,具体涉及一种碳纤维复合材料‑金属材料单剪连接破坏试验结构,包括:碳纤维复合材料试验件,具有试验考核端、与其试验考核端相对的试验加载端;金属材料试验件,具有试验考核端、与其试验考核端相对的试验加载端;碳纤维复合材料试验件的试验考核端、金属材料试验件的试验考核端间通过螺栓连接;金属材料试验件的试验加载端上具有凸台,与碳纤维复合材料试验件平齐;金属板,连接在碳纤维复合材料试验件的试验加载端,与金属材料试验件平齐。
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本申请涉及碳纤维技术领域,具体公开了一种高纯度炭/炭复合材料及其制备方法和应用,炭/炭复合材料的制备方法包括以下步骤:S1、将碳纤维针刺或编织成预制体;S2、预制体在真空度为0.001‑10Pa、温度为2000‑2300℃下保温;S3、预制体增密处理,得到炭/炭复合材料坯体;S4、将炭/炭复合材料坯体再次在真空度为0.001‑10Pa、温度为2000‑2300℃下保温,然后经过机加工得到炭/炭复合材料。本申请还公开了采用上述制备方法制得的高纯度炭/炭复合材料,还公开了上述高纯度炭/炭复合材料在热场部件中的应用。本申请制备得到的炭/炭复合材料具有纯度更高、灰分更低的特点。
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一种C/C复合材料SiC被覆莫来石复合涂层的制备方法,将正硅酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水混合均匀得正硅酸乙酯溶液;将Al(NO3)3水溶液与正硅酸乙酯溶液混合得溶胶;取纳米SiC粉体分散于溶胶中得悬浮溶胶;将悬浮溶胶陈化烘干为干凝胶,再把干凝胶在玛瑙研钵中研磨,然后将研磨好的干凝胶置于坩埚中烧结得SiC被覆莫来石粉体;将被覆莫来石粉体溶于异丙醇中制成悬浮液后加入碘单质后将带有SiC内涂层的碳/碳复合材料试样夹在水热釜内的阴极夹上,将水热釜放入烘箱中进行水热电泳反应后自然冷却到室温;取出试样干燥得C/C复合材料SiC被覆莫来石复合涂层。所制备的C/C复合材料SiC被覆莫来石复合涂层结合力良好、厚度均匀、表面致密,且具良好的物化相容性。
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一种细长复合材料的损伤检测系统及其检测方法,细长复合材料的损伤检测系统,包括测量细长复合材料模态振型的测量装置、傅立叶模态曲率计算模块和判断模块,所述模态振型测量装置包括用于敲击所述细长复合材料上间隔h均匀分布的测量点的力锤、测量所述测量点的加速度的加速度传感器以及模态振型测量模块,连接所述加速度传感器的所述模态振型测量模块基于所述加速度生成模态振型(WX),所述傅立叶模态曲率计算模块通过公式(F1)计算得到傅立叶模态曲率(w″x),所述判断模块连接所述傅立叶模态曲率计算模块,如果所述傅立叶模态曲率(w″x)大于预定阈值,所述判断模块判定所述傅立叶模态曲率(w″x)大于预定阈值的测量点为损伤位置。
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一种聚苯胺/P(MMA-BA-HEA)导电复合材料的制备方法,以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、苯胺为原料,首先以脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠与正戊醇为乳化剂,以偶氮二异丙基咪唑啉为引发剂、制备了P(MMA-BA-HEA)乳液。再通过苯胺在共聚物乳液中进行原位聚合反应,得到了聚苯胺(PANI)/P(MMA-BA-HEA)导电复合材料。本发明所得聚苯胺导电复合材料具有良好的导电及加工性能,复合材料电导率最高达到1.472S·cm-1,复合材料PANI/P(MMA-BA-HEA)在有机溶剂中如环己酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中具有良好的溶解性,解决了聚苯胺导电材料的加工困难和应用方面的问题。
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本发明公开了一种水泥基发泡轻质复合材料及制备方法,该材料按质量份由以下材料制成:硅酸盐水泥100~150份、细砂30~45份、水40~50份、发泡剂0.4~0.6份、稳泡剂0.3~0.5份、氧化石墨烯纳米片层悬浮液10~15份。本发明还公开了一种水泥基复合发泡轻质增强材料的制备方法,先将硅酸盐水泥和细砂混合均匀,顺次将水、发泡剂、稳泡剂和氧化石墨烯纳米片层悬浮液依次加入进行拌合发泡,制成泡沫浆体;将制得的泡沫浆体注入模具中成型,顺次在30℃、40℃、30℃分别养护2小时,制得水泥基发泡轻质复合材料。本发明方法制备的水泥基发泡轻质复合材料强度的密度在0.6~0.7g/cm3,抗压强度大于2.5MPa,满足各种建筑工程的需要。
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本发明公开了一种基于图像提取的炭/炭复合材料弹性性能预测方法,用于解决现有炭/炭复合材料弹性性能预测方法精度差的技术问题。技术方案是基于炭/炭复合材料PLM(偏光图像)图像,采用图像计算手段获得各微观结构的信息参数,将这些微观结构作为夹杂相依次引入解析力学模型中,使用固体缺陷力学的夹杂理论求解其等效弹性性能,实现对多组分相炭/炭复合材料弹性性能的准确、高效的预测。由于采用偏光图像获得炭/炭复合材料纤维和孔隙等微观结构的信息,所建立的力学模型更加精准,更加接近实际情况。纤维束分布、纤维体积分数、孔隙体积分数以及分布等影响炭/炭复合材料等效弹性模量的重要参数通过计算获得,而不需要假设。
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本发明公开了一种结构/吸波一体化复合材料的制备方法,用于解决现有方法制备的吸波材料承载能力差的技术问题。技术方案是首先将微波吸收剂均匀的分散到陶瓷前驱体和溶剂中,制备出分散均匀的溶液;然后采用浸滞或者涂刷的工艺将溶液浸入到沉积BN界面的连续长纤维布中;最后,经过固化或者高温热处理制备出复合材料,采用多次浸渍或者结合化学气相沉积法使得复合材料致密化。采用长纤维布作为复合材料的增强体,有效地提高了复合材料的承载能力,弯曲性能和韧性达到了400MP和20MP·m1/2。同时,通过调节微波吸收剂的含量获得了吸波性能优异的复合材料,能制备出大型复杂的结构件。
一种BaFe12O19/CoFe2O4层状永磁复合材料及其制备方法,按照化学通式(1-x)BaFe12O19/xCoFe2O4,其中x为CoFe2O4的质量百分数,且11.1%≤x≤33.3%,将BaFe12O19和CoFe2O4粉末按照2-2复合的垒层叠加排列方式在模具中压制成型;然后排除PVA粘合剂后于1300℃~1350℃下烧结,得到BaFe12O19/CoFe2O4层状永磁复合材料。本发明中由于BaFe12O19粉末、CoFe2O4粉体能够充分的发生交换耦合作用,从而可以有效地抑制两相之间的相互反应,得到一种磁性能和介电性能优异的复合材料。
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本发明涉及一种氧化锆或氧化锆基复合材料的低温快速焊接方法,依据在于,氧化锆或氧化锆基复合材料之间可以通过扩散进行质量传递,进而形成材料之间的扩散连接。当氧化锆或氧化锆基复合材料中通过的电流密度大于某临界值时可以在材料中实现快速传质。本发明采用临界电场辅助的方法,在500℃到1200℃温度范围、临界电流密度以上,通过施加预设压力,实现氧化锆与氧化锆、氧化锆与氧化锆基复合材料或氧化锆基复合材料与氧化锆基复合材料之间的快速焊接。
本发明提供的一种石墨烯/热解碳/碳化硅电磁屏蔽复合材料及其制备方法,包括以下步骤:步骤1,制备G海绵三维骨架;步骤2,利用先驱体浸渍裂解工艺对将步骤1中得到的G海绵三维骨架,按照PyC和SiC的先后顺序进行交替浸渍裂解,直至完全致密化,得到G/(PyC‑SiC)n电磁屏蔽复合材料;本发明制备的多层状G/(PyC‑SiC)n复合材料不仅具有高温结构材料的超高比强度,同时还兼具超强电磁屏蔽特性和超轻密度,在X波段的总电磁屏蔽效能(SET)在40dB以上,有望用于对抗设备结构部件中。
本发明涉及一种陶瓷基复合材料的制备方法,具体涉及一种含弹性结构界面的氧化物/氧化物陶瓷基复合材料的制备方法,以解决现有技术中存在的含间隙型界面氧化物/氧化物陶瓷基复合材料强度较低、韧性不足的问题。采用的技术方案包括制备弹性结构界面溶液、制备含纳米线及热解碳界面的氧化物纤维预制体、基体浸渗与烧结、氧化,最终得到含弹性结构界面的氧化物/氧化物陶瓷基复合材料。该制备方法可根据部件需要,通过调节SiC纳米线含量和间隙界面厚度,灵活调整间隙界面的结构,在基本提高材料断裂韧性的同时,有效增强间隙型界面复合材料的强度,使间隙型界面的氧化物/氧化物陶瓷基复合材料更好的应用于耐压结构件。
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本发明公开了一种多晶二氧化锰/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用,属于钠离子电池正极催化材料制备技术领域。采用的技术方案为:利用固相合成的方法,使MnO2原位生长在碳纳米管骨架上,生成多晶MnO2/碳纳米管复合材料,方法绿色环保。本发明制备出MnO2/碳纳米管复合材料为多晶材料,纯度高,并且周期短,绿色环保,耗能低且经济的优点,有利于规模化生产。本发明方法制得的多晶MnO2/碳纳米管应用于钠离子电池正极,其表现的循环稳定性好,放电时间长,放电比能量高,能够作为钠离子电池正极材料的广泛使用。
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本发明公开了一种强塑性匹配的纳米碳增强钛基复合材料的制备方法,该方法包括:一、将钛基粉末与金属粉末进行高能球磨处理得到金属改性钛基粉末;二、将金属改性钛基粉末与纳米碳材料进行低能混粉处理得到纳米碳‑金属改性钛基粉末;三、将纳米碳‑金属改性钛基粉末进行放电等离子烧结得到纳米碳增强钛基复合材料。本发明利用片状金属粉末隔离了钛基粉末与纳米碳的接触,避免了损害纳米碳增强钛基复合材料的塑性,同时金属与钛反应生成纳米相颗粒析出并弥散分布在钛基基体中,协同石墨烯耦合强化纳米碳增强钛基复合材料,提高了纳米碳增强钛基复合材料的强度和塑性,得到强塑性匹配的纳米碳增强钛基复合材料,适用于航空、航天等领域。
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本发明公开了一种钛/碳化钛核壳结构增强铝基复合材料,由纯铝或铝合金基体和钛/碳化钛核壳颗粒增强相组成,增强相以钛为核,以碳化钛陶瓷层为壳,壳内部碳化钛颗粒的尺寸呈现梯度变化,本发明还公开了一种钛/碳化钛核壳结构增强铝基复合材料的制备方法。本发明钛/碳化钛核壳结构增强铝基复合材料中高韧性的钛核改善复合材料韧性,而高体积分数的碳化钛陶瓷壳层改善复合材料的强度,使该铝基复合材料同时具备较高的强度和较好的韧性。
本发明公开了一种CQDs‑MoS2‑ZnS复合材料、制备方法及应用,CQDs‑MoS2‑ZnS复合材料,所述的复合材料通过水热反应将CQDs掺入MoS2‑ZnS复合物中;所述的MoS2‑ZnS复合物为球状的片簇,MoS2‑ZnS复合物的球状直径为2μm,片簇中片体的厚度为50nm。具体地,CQDs‑MoS2‑ZnS的电容为2899.5F g‑1,而MoS2‑ZnS复合物,单一MoS2和单一的ZnS的电容依次为2176.1F g‑1,1067.6F g‑1和423.4F g‑1。此外,循环了1000圈后,CQDs‑MoS2‑ZnS的电容保持了初始电容的84%,这说明该电极材料具有优异的循环稳定性。这些结果表明CQD‑MoS2‑ZnS复合电极在超级电容器中的巨大应用潜力。该研究也为后续研究掺杂少量CQDs来改善其他电极材料的性能提供了重要的参考。
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本发明涉及一种含有α‑Al2O3涂层的低密度C/C‑SiC复合材料坩埚,属于单晶硅拉制炉用热场部件技术领域。所述复合材料坩埚包括坩埚本体以及涂覆在坩埚本体内表面的α‑Al2O3涂层,坩埚本体是通过化学气相渗透工艺依次对炭纤维预制体进行热解炭以及碳化硅增密处理获得的C/C‑SiC复合材料,炭纤维预制体的体积密度为0.5g/cm3~0.7g/cm3,热解炭增密至1.0g/cm3~1.2g/cm3,碳化硅增密至1.4g/cm3~1.6g/cm3。所述复合材料坩埚既具有支撑作用又可保证熔融硅纯度,避免使用石英坩埚,而且复合材料坩埚使用寿命显著提高,有效降低单晶硅拉制成本,解决了现有技术中必须同时使用石英坩埚和炭/炭复合材料坩埚拉制单晶硅所带来的问题。
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本发明公开了一种硅碳氮复合材料的连续制备方法,涉及锂电池负极材料合成领域。该方法包括:将金属硅与石墨粉按照一定比例均匀混合;将混合均匀的金属硅与石墨粉置于石墨坩埚内后放入连续高温炉中中随着惰性保护气体的流动,完成硅沉降在石墨上,形成硅碳复合材料;将形成的硅碳复合材料再次加热,同时加入碳源和氮源,完成二次沉积,得到硅碳氮复合材料。本发明制备硅碳复合材料的方法通过合理的利用余热节约成本,缩短了工艺流程,使得硅碳氮复合材料的制备时间缩短,节省了资源和成本。
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本发明公开了一种复合材料激光烧蚀形貌快速获取方法,该方法的主要实施步骤为:1、分析得到参数空间;2、通过常规实验方法获取多组复合材料线烧蚀速率和烧蚀起始时间数据;3、获取复合材料线烧蚀速率和烧蚀起始时间拟合公式;4、求取拟合公式中的拟合参数;5、构建复合材料三维空间表面网格模型,确定出网格模型的表面激光功率密度、表面气流速度和气流静压;6:启动复合材料激光烧蚀形貌快速获取程序的计算流程,按照时间步迭代循环计算,并重新绘制三维空间网格。使用该方法能过快速的、准确的获取复合材料激光烧蚀之后的形貌特性。
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本发明公开了Cu‑W/Mo复合材料组织调控的方法,具体采用间歇式电沉积的方法制备W@Cu核壳粉体或Mo@Cu核壳粉体,再将W@Cu核壳粉体或Mo@Cu核壳粉体进行热压烧结,获得可调节组织和性能的Cu‑W复合材料或Cu‑Mo复合材料。本发明方法能够调节W或Mo骨架和Cu网络结构的形成过程,优化复合材料显微组织,进而对Cu‑W复合材料或Cu‑Mo复合材料的热导率进行调控。
本发明属于超级电容器电极材料技术领域,具体涉及一种还原氧化石墨烯包覆硫化物/双金属氧化物复合材料的制备方法及其在超级电容器储能材料中的应用。所述制备方法是在密封的容器中,以钴盐、铁盐、2,5‑二羟基对苯二甲酸、聚乙烯吡咯烷酮与氧化石墨烯为原料,加入溶剂,进行溶剂热反应生成Co2.75Fe‑MOF‑74@GO,然后将Co2.75Fe‑MOF‑74@GO与升华硫混合后置于管式炉中,在升华硫和惰性气体气氛下,进行煅烧,煅烧结束后得到目标产物。本发明制备的CoS/CoFe2O4@rGO纳米复合材料具有分级多孔的片层状纳米花结构,并应用于超级电容器构建,所构建的超级电容器能量密度高,功率密度大,且循环寿命长,并且克服了传统硫化物氧化物复合材料制备困难,制备耗能大且可重复性低的特点,具有很大的应用前景。
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本公开是关于一种复合材料Tsai模量的计算方法。该方法包括:基于复合材料的纵向拉伸模量与铺层角、归一化刚度系数之间的预设对应关系,根据纵向拉伸模量范围来确定复合材料试样的铺层角和归一化刚度系数;根据确定出的铺层角按照正负铺层角进行复合材料的试样制备;对制备好的试样进行拉伸试验测定,得到试样在拉伸载荷作用下的纵向应变,并根据纵向应变和试样的宽度确定试样的面内纵向刚度;根据试样的面内纵向刚度和试样的厚度确定复合材料的归一化刚度;基于复合材料的归一化刚度和归一化刚度系数确定复合材料的Tsai模量。通过复合材料Tsai模量的计算方法,本公开能够解决原始方法误差大的问题,可简化传统的复合材料层压结构刚度分析方法。
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本发明提供了一种含有铝酸亚铁和铝酸锶的高温润滑复合材料,属于润滑材料技术领域。本发明提供的高温润滑复合材料由包括以下质量百分含量的原料制备得到:硫酸锶3~18%;Fe粉70.68~83.61%;Al粉11.32~13.39%。本发明利用硫酸锶、Fe粉和Al粉作为基础原料,其中Fe粉与Al粉能够形成铁铝固溶体,在烧结过程中,部分Fe被氧化形成FeO,部分Al被氧化形成Al2O3,而Al2O3分别与FeO和硫酸锶分解形成的SrO发生固相反应形成FeAl2O4和SrAl2O4相,从而得到含有铝酸亚铁和铝酸锶的高温润滑复合材料,此材料在高温条件下润滑性能、减磨效果明显,摩擦系数和磨损率均很低。
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本发明一种高导热氧化铝/环氧树脂纳米复合材料的制备方法,属于高分子复合材料领域。该方法首先采用一定的压力对不同粒径的Al2O3粉体进行模压成型,在不同温度和保温时间条件下,通过常压烧结获得气孔率和孔径可调的多孔Al2O3骨架。经过表面改性后,将预热的多孔Al2O3骨架置入环氧树脂、促进剂、固化剂和纳米氧化铝颗粒形成的混合溶液中,并保持一定时间,最后经加热固化获得微、纳米氧化铝共掺杂的环氧树脂复合材料。本发明可通过调整纳米氧化铝的掺入量来控制有机复合材料的热导率;另一方面,有机复合材料中的氧化铝骨架呈连续状,可大幅度提高氧化铝/环氧树脂复合材料的热导率、抗高温蠕变能力。本发明可为研制和开发高性能环氧复合材料提供新思路。
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一种交联型氟聚合物基介电弹性体复合材料及其制备方法,其原料组分按质量份数计算包括:60-90份的氟聚合物基体、8-40份重量的功能交联剂和1-3份的催化剂;制备方法为向烧瓶中加入50-120份溶剂,然后加入60-90份含内双键的聚偏氟乙烯系共聚物,强力搅拌30min;强力搅拌下逐滴加入8-40份功能交联剂分子,室温下继续搅拌20-30min;然后逐渐滴入1-3份催化剂,40-60℃下搅拌反应8-10h;降至室温后,将反应溶液过滤,随即在玻璃平板上流延,玻璃平板置于均匀热环境中,逐步升温至60~100℃,干燥4-8h除去溶剂,玻璃平板上即制得交联型氟聚合物基介电弹性体复合材料膜;该方法采用自行合成的含有内双键的聚偏氟乙烯系共聚物为基体,功能交联剂分子为交联单元,可以获得低驱动电压、大电致形变的全有机介电弹性体复合材料。
本发明涉及一种C/C复合材料表面晶粒细小CaP生物涂层及制备方法,对C/C复合材料进行激光处理和高温氧化,使得C/C复合材料表面呈现出“蜂窝状表面结构”,在“蜂窝状表面结构”中种植“CaP纳米种子”,采用电化学沉积工艺制备CaP生物涂层。本发明制备的C/C复合材料表面CaP生物涂层的晶粒尺寸为0.1‑3.5μm,而背景技术报道的C/C复合材料表面CaP生物涂层的晶粒尺寸为10‑180μm,本发明制备的CaP生物涂层的晶粒尺寸显著减小。此外,本发明制备的CaP生物涂层与C/C复合材料的结合强度为8.24‑12.68MPa,而背景技术报道的CaP生物涂层与C/C复合材料的结合强度为1.55‑5.76MPa,本发明制备的CaP生物涂层的界面结合强度显著提高。
本发明公开了一种阴离子掺杂的中空纳米多面体镍钴复合材料及其制备方法和应用,该复合材料的结构为内部中空的多面体壳体结构,壳体为氧掺杂的镍钴复合材料或硫掺杂的镍钴复合材料或磷掺杂的镍钴复合材料,多面壳体结构能够为立方体、八面体、截角八面体或球体;该复合材料的结构规则,相对于层状的镍钴双金属氢氧化物,材料的中空结构特点赋予其丰富的内部空间,以及极大的比表面积,有利于有效传质,另一方面,适当的阴离子调控处理能够进一步优化其电子的能级状态以及电子传输特性,从而提升其导电性。因为多面体的壳体结构,使得该材料既具有中空结构的特点,又具有多面体结构的特点;该方法制备条件温和,工艺成本低。
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