翰林学研 普通课题目录（材料）

课题名称

具有优越机械性能和自愈合能力的双重物理交联聚丙烯酰胺/纤维素纳米纤维复合水凝胶

开发具有优越机械性能和自愈合能力的水凝胶是一个具有挑战性的课题。本工作首先以丙烯酰胺(AM)、纤维素纳米纤维(CNF)为初始原料,采用自由基聚合制备纳米复合水凝胶,然后再浸泡到Fe3+溶液中,利用Fe3+和CNF表面的COO-基的强配位作用得到双重物理交联水凝胶。网络结构中氢键、配位键可逆地断裂和重组可有效地耗散能量,赋予了水凝胶高刚性、高强度、耐疲劳性、快速恢复性和自愈合性能。

软岩流变相似材料的研制及物理模型试验应用

目前能合理模拟软岩流变效应的相似材料很少,而采用模型试验法研究软岩工程的长期流变效应也处于探索阶段。为给软岩流变模型试验提供合适的相似材料,研制出一种以铁粉、重晶石粉和石英砂为骨料,松香酒精溶液为胶结剂,液压油为黏滞剂的软岩流变相似材料。该相似材料强度低,流变性强,不仅可模拟软岩的瞬时弹塑性性质,也能较好模拟软岩的流变特性。

石墨烯材料的储锂行为及其潜在应用

由于石墨烯材料独特的性质,其在锂离子电池材料方面显示出潜在的应用前景.深入理解石墨烯材料的储锂行为,对于其在储能领域的应用具有极为重要的意义.石墨烯材料作为负极材料具有与低温软炭材料类似的充放电特征.无序度或比表面积高的热还原石墨烯材料具有相对更高的可逆储锂容量.石墨烯材料中大量的微孔缺陷能够提高可逆储锂容量,但同时也会造成电压滞后及容量衰减.石墨烯材料作为锂电池正极材料,其电化学性能主要来源于表面含氧官能团与锂离子在高电位下的可逆氧化还原反应,且不可逆容量较低.利用石墨烯负极高容量与石墨烯正极高倍率放电的特性,可以设计出具有高能量密度的锂离子电容器和高比容量的石墨烯复合锂电池正极材料。