二氧化硅包覆鈦酸鈉

1、Si。?表面包覆改性BaTiO3叢興運11.29陶瓷超級電容器發(fā)展Company LogoCompany Logoi納米顆粒的包覆*SiC)2表面包覆改性BaTiOsCompany Logo陶瓷超級電容器的發(fā)展表2電池主要技術(shù)指標Tab.2 Main technical indexes of battenes電池 類型比能量比功率 凹噸J)體積比 能蚩充電時間(Wh 燉T)(Wh *L_1)tiM 電池80 0550143.01 000 次1.5 h120.0180360.01200次6.0 h燃料 電池230.0200500.0可達10年無需Wti3.914008.650萬 次12 15mi

2、n陶紘 級電容 器342.01 589.0100萬 次3 6 min鎳氫電池耐過充過放能力強，但其比能量 密度不高。鋰電池雖具有比能量密度大、 環(huán)保、價格便宜等優(yōu)點但也存在穩(wěn)定性安 全和生產(chǎn)成本等問題。燃料電池能量密度 大，然而價格不菲。超級電容器具有極其 優(yōu)良的充放電性能，使用壽命長，不污染, 比功率密度大，但比能量密度低。因此陶 瓷超級電容器比能量高，循環(huán)壽命長，充 電時間快的特點，具有很好的前景。納米顆粒的包覆Company Logo納米顆粒的包覆材料導報A：綜述篇2012年8月（上）第26卷第8期納米顆粒包覆方法的研究進展及其應用*程花蕾，杜紅亮號周萬城，羅發(fā)朱冬梅（西北工業(yè)大學凝固技

3、術(shù)國家重點實驗室，西安710072）粉體顆粒表面包覆機理1 化學鍵作用機理2 靜電相互作用機理吸附層媒介作用機理化學鍵作用機理SiOTiO?這類無機氧化物微粒子，在水中可與水分子發(fā)生水合作用，產(chǎn)生甕基，如硅溶膠粒子表面的硅醇基，這些基團容易和高分子鏈上所帶的一些官 能團（如一COH、一0H等），及其他無機粒子表面的徑基發(fā)生化學作用, 使二者形成化學鍵。靜電相互作用機理SiO2/ TiO2J類無機氧化物粒子與水接觸發(fā)生水合作用，產(chǎn)生輕基，輕基 解離使表面帶電。粒子表面電位隨PH值變化，如Si。?在低pH值時，由于質(zhì)子的加入帶正電；在高PH值時，由于0H 的加入帶負電。利用帶有相反電荷的2種無機粒

4、子的靜電作用可以實現(xiàn)包覆。吸附層媒介作用機理用有機表面活性劑對無機粒子進行表面吸附處理，使其表面包 覆一層有機吸附層，用經(jīng)過這樣處理的粒子作核，進行有機單 體的聚合，可獲得復合膠囊化粒子粉表法 覆的方包體征透射電鏡TEMSEMAFMSTEM掃描隧道顯微鏡STM直接表征手段可以清 楚地觀察到表面包覆 材料的表面形貌、 狀態(tài)紅外光譜（F T I R）、 X射線光電子能譜XP S 俄歇能譜（A E S）拉曼光譜（Raman） 電子自旋共振（E S R） 核磁共振（NMR）對于界面之間的相互作用 、包覆層的結(jié)構(gòu)以及包覆 前后顆粒性質(zhì)的變化粉體的包覆方法和應用表1各化學包覆法的優(yōu)缺點Table 1 Ad

5、vantage and disadvantage of the chemic coatings methods方法優(yōu)點缺點固相法沉淀法能夠合理地控制包覆參數(shù)可實現(xiàn)連續(xù)包覆不連續(xù)包覆 及對顆粒進行整形可精確控制各組分的含量特別適合對超細粉體進行無機 改性劑包覆；工藝與設備簡單有利于工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)化學鍍鍍層厚度均勻、孔隙率低聚合物包覆法適用于表面形狀不規(guī)則粒子的包覆粉體粒徑大，化學成分不均勻團聚現(xiàn)象嚴重反應周期較長過程不易控制，包覆層不均勻， 包覆顆粒易形成團聚工藝比較復雜反應要求溫度相對較高對環(huán) 境污染大團聚溶膠-凝膠法純度高組成均勻粒度小昇匕學活性強反應溫度低設備原料昂貴，有機溶劑具有毒性，高

6、溫處理引起簡單團聚M呂Ti(h fUm20-30234567H910HnHMgTiOj包覆BaTiOv的TEM圖（n）與包覆前后BaTiO,表面電位圖（b）皿o o o9 1AE、-J-U2一.Hl經(jīng)MgTiOs表面包覆后的BaTiOs表面電位變大，進一步說明在BaTiOs表面已經(jīng)包覆MgTiO3,改變了BaTiOs 表面結(jié)。通過感光乳劑技術(shù)和噴霧干燥法，用Ba、Ca、Si,Ti作為包覆成分來包覆BaTiO3,并研究了 其材料的性質(zhì)及包覆成分對BaTiOs燒結(jié)行為的影響。報道了將2 % （質(zhì)量分數(shù)）的ZrO2與高純BaTiOs球磨 混合后，通過T E M分析表明芯一殼結(jié)構(gòu)的形成與高溫鍛燒過程中

7、ZrO2對作為核的BaTiOs顆粒的擴散有 關(guān)圖41320C燒結(jié)的3.0%（摩爾分數(shù)）MgO摻雜BaTiO3 的 TEM 圖口機械法混合法和共沉淀包覆法制備的MgO摻雜BaTiOs粉體，研究MgO包覆對BaTiO3的介電性能、 微觀形貌以及燒結(jié)性能的影響。由圖4可以看出，MgO包覆BaTiO3形成的芯一殼結(jié)構(gòu)比較明顯， 晶粒尺寸比較均勻，且MgO殼層邊界比較窄.結(jié)論(1)(2)(3)(4)包覆研究多側(cè)重于對工藝參數(shù)的探討，對機理認識不夠深入。 復合粉體的包覆研究工作還未很好的展開。對表面包覆層的結(jié)構(gòu)形態(tài)以及產(chǎn)物粒子的性能與應用研究較少。 在超細粉體的制備和應用方面，對于芯一殼結(jié)構(gòu)形成與 改性機

8、理及包覆形成有序排列殼層的深入研究尤為迫切。(5)單純的某種包覆法總是存在一些弊端，因此將2種或多種包覆 法相結(jié)合，進一步摸索與開發(fā)更多有效的制備芯一殼結(jié)構(gòu)的方法和工 藝尤為迫切y tSi。?表面包覆改性BaTi()301066功 滋桔 孑牛2015年第期(46)卷文章編號:1001-9731(2015)01-01066-04SiOz表面包覆改性鈦酸頓/聚酰亞胺復合薄膜的制備與性能*王亞軍，武曉娟，馮長根，曾慶軒(北京理工大學爆炸科學與技術(shù)國家重點實驗室，北京100081)圖1溶膠-凝膠法制備Si()2包覆改性BaTiO3流程圖(a) BaTiOaBACPCS4800 150kV84mmx50

9、0kSE(M 11 百打卅(b) Si02改性 BaTiOs圖2為Si。?包覆改性前后BaTiOs納米粒子的S EM由圖2可以看改性前BaTiO3粒子粒徑約為100nm,粒子間界面清晰；改性后其微觀形貌發(fā)生了明顯的改變，BaTiOa粒子表面均勻地包覆了r=i1層極薄的SiO2薄膜（約為1 02 0 nm） , BaTiO粒子粒徑有所增大，粒子間界面變得模糊,且包覆比較均勻一 sua)4u_o O o O o O2 O*10203042e/(5)6070803 Si。包覆改性前后BaTi()3的XRD譜圖對比標準圖譜我們可以發(fā)現(xiàn)，BaTiO3被Si。?包覆改性前后吸收峰的位置基本一致。說明SiO2lBaTiO3表面只有 物理作用（范德華力