关键词： 等离激元   高Q因子   Fano共振   吸收器   传感器   超表面  

摘要： 在纳米光子学和光电子学中,高Q共振微结构器件具有十分广泛的应用前景,比如在光谱选择性热发射、传感、单光子发射、滤波、光镊和量子光学等领域具有极高的应用价值。基于时域有限差分法,本文设计并研究了两个高Q共振微结构,主要内容如下:提出了一种双不对称H形纳米柱阵列的MIM等离子体完美吸收器,与对称H形纳米柱相比,可得到三个尖锐的吸收峰。三个尖锐的吸收峰在近红外范围内实现了最小半峰全宽为3.1 nm、Q因子最大为260、吸收幅度超过99.2%的完美吸收。此外,还证明了该吸收器具有高性能传感特性。通过改变环境折射率的光谱响应来研究灵敏度和品质因数。结果表明,三个共振吸收峰的灵敏度分别为788.0 nm/RIU、674.5 nm/RIU和697.9 nm/RIU,对应品质因数分别为254.2、92.4和110.8。提出了一个对称二聚体梯形硅纳米棒超表面用于近红外折射率传感器。该超表面结构在近红外波产生了两个具有高质量因子的Fano共振透射峰,通过对两个Fano共振产生的物理机制进行研究分析,印证了产生Fano共振的原理。之后,分析了结构的几何参数对Fano共振透射峰的影响,发现可以实现对两个Fano共振透射峰的同时或者独立调控。另外,通过改变入射光的偏振角,可以对Fano共振进行开和关操作且可以控制其调制深度。最后,通过改变结构周围的环境折射率对超表面的传感性能进行了分析,得到两个Fano共振透射峰的灵敏度分别为807.8 nm/RIU和933.3 nm/RIU,对应的最大FOM值分别为471和1681,Q因子最大分别为1063和3369。

关键词： ZIF-67   碳纳米纤维   核壳结构   电磁波吸收  

摘要： 科学技术的飞速发展使得各种电子设备在人们的日常生活中发挥着不可替代的作用。然而,电磁波污染也在影响着我们的身体健康。解决电磁波的污染问题是人类迫切需要解决的问题,电磁波隐身技术是军事装备规避探测和攻击的关键解决方案。因此在军事设备上面涂覆电磁波吸收材料也是一种重要的方法,因此制备出高性能的电磁波吸收材料迫在眉睫。MOF材料具有结构调控性,可以制备出多种结构,例如,核壳结构、空心结构和三维层状结构。一方面,这些结构的界面空位调节其高的复介电常数,并起到极化中心的作用;另一方面,其多孔或空心微结构可诱导更多的自由空间和界面,促进入射电磁波的多重反射行为,可有效降低介电常数,增强损耗能力,改善阻抗匹配。因此本论文利用由ZIF-67衍生的纳米复合材料来调控电磁波吸收性能。 首先,本论文首先探究不同溶剂,不同钴源合成ZIF-67的工艺手段,最终在溶剂为甲醇和钴源为硝酸钴的条件下获得颗粒均匀的正十二面体ZIF-67结构,颗粒直径500nm。并在不同温度下煅烧合成了具有多孔结构的Co/C纳米复合材料,其中Co/C-500在14.95GHz、厚度为1.66 mm时的最大吸收带宽为-54.37d B,厚度为2.0mm时的有效吸收带宽(RL≤-10d B)为6.95GHz(8.416-15.354 GHz)。 第二,本论文成功制备了具有核壳结构的CoNi/C纳米复合材料,通过调控Ni离子复合的比例进而调控复合材料的组织形貌,获得颗粒直径为1μm左右的双氢氧化物结构。将已经制备的核壳结构的Co Ni/C纳米复合材料进行电磁波吸收的分析,其中经过600℃煅烧后具有最为优异的吸波性能,其最大反射损耗-72d B,有效吸收带宽为5.58GHz,并且样品与石蜡混合的填充比例为20%。 最后,本论文通过溶剂热法制备出CNFs@ZIF-67结构,并在该材料表面包覆硝酸镍,合成出CNFs@Co Ni-LDH的结构。CNFs通过衍生的碳质Co Ni/C骨架穿透,该骨架保留了ZIF-67的尺寸,得到的是项链状的网络结构。通过对比实验得出,复合材料中CNFs掺杂比例为0.0373g,煅烧温度为600℃时候具有最为优异的性能。在11.21 GHz下获得了-70 d B的最佳反射损耗,相应的-10 d B以下实现有效吸收的带宽为4.65 GHz,对应的厚度范围为1.25 mm。因此能够实现强度高,频带宽和低密度的吸波材料属性。

关键词： 催化裂解   ZSM-5分子筛   脱铝   磷改性   乙烯  

摘要： 乙烯是化工行业重要的基础原料之一,其产量标志着一个国家石化行业的发展水平,近年来催化裂解多产乙烯工艺凭借着原料来源广、反应温度低、产物分布可调等优点受到人们关注,其中高性能催化剂为该工艺的核心技术,组成催化剂的关键材料之一是具备适合酸性及特殊孔道结构的ZSM-5分子筛。对ZSM-5分子筛而言,硅铝比、晶体形貌、结晶度、孔道性质、酸性等自身微观结构性质与分子筛反应性能密切相关,其中分子筛铝物种变化可使整体的微结构发生改变,最终表现为反应性能上的差异。基于以上背景,本论文从ZSM-5分子筛入手,通过对铝物种的逐步脱除及磷改性来进行微结构的调控（即调变与控制两方面内容）,得到拥有适合多产乙烯微结构的改性分子筛,最后进行催化裂解反应研究,以达到多产乙烯的目的。首先,对分子筛进行脱铝,以调变其微结构。分别使用有机酸处理、水热老化处理及两种方法复合处理进行调变,发现分子筛经1 mol/L柠檬酸处理后反应转化率提高5.98 wt%,乙烯产率提高1.04 wt%,但后续的水热处理使得酸量下降89%,相应的反应转化率仅为22.34 wt%,柠檬酸处理可清除大量非骨架铝,使得转化率有小幅增加,但随着调变次数的增加,分子筛铝量稳定在原料的54%左右,反应转化率仅维持在13 wt%,分子筛发生严重失活现象。其次,在上述研究基础上对适用于多产乙烯的微结构进行控制。为解决柠檬酸处理后的样品微结构水热稳定性不足等问题,采用等体积浸渍法与新型二次浸渍法对样品进行磷改性。结果表明二次浸渍法改性后分子筛磷含量为1%（POwt%）时水热稳定性较好,水热老化后总酸量保留了27%,原分子筛保留率仅为8%,其反应转化率为57.26 wt%,高于原分子筛21.31 wt%,乙烯收率为4.53 wt%,高于原分子筛3.42 wt%,同时氢转移反应及结焦现象得到抑制。水洗测试后发现二次浸渍法得到的样品磷保留率可达61.54%,相较于等体积浸渍法所得样品提高了42.79%,因此本研究对铝物种及磷物种都完成了适度的控制。最后,优选含磷分子筛对反应条件进行研究,发现合适的反应温度及质量空速分别为675℃、4 h,此时转化率最高为86.85 wt%,乙烯收率达21.15 wt%,与原分子筛相比分别提高21.44 wt%及4.99 wt%,达到多产乙烯的目标。

关键词： 超声微注塑   PP复合材料   微结构复制性能   纳米压痕   结晶形态  

摘要： 随着我国工业体系智能化的快速发展,微型注塑器件因其成本低、周期短等优势在航空航天、生物医疗及微型化科技中应用越来越广泛。但在微注塑微结构型腔成型中,高深宽比微结构由于微尺度效应的影响常常会出现熔体填充复制不完整、产生气孔等问题,因此,提高微结构的复制成型性能,保证微结构制品质量是目前微注塑成型工艺需要解决的重点问题。本课题以聚合物类复合材料为实验研究对象,借助超声辅助微注塑成型,探究成型工艺、对流换热行为、不同深宽比对复合材料微结构复制性能的影响规律,并对成型微结构制品的微观力学性能、结晶性能及形态结构等方面进行了分析。 本文以聚丙烯(PP,Polypropylene)、碳纤维(CF)和高岭土(KL)为原料,制备了6种不同比例的多元PP/KL/CF聚合物复合材料;完善了超声辅助微注塑及测温平台,设计并加工两种深宽比矩形微结构镶件用于下文微结构熔体填充复制性能研究。 首先进行了PP复合材料超声辅助微注塑微结构复制性能实验研究,通过改变超声振幅、熔体温度、注射压力、注射速度和不同PP复合材料,采用单因素变量法研究不同深宽比微结构复制性能。研究表明:超声振幅、熔体温度对微结构复制性能影响较为显著,而注射速度的影响较小;随着深宽比的增大,微结构整体复制率下降。在深宽比为5:1时,少量(5wt%)KL、CF加入能够降低材料成型收缩率,有效提升微结构复制率,且KL的作用高于CF;但随着KL、CF含量的持续增加,阻碍熔体流动作用更加明显,从而降低了微结构复制性能。在高深宽比为10:1时,KL、CF的加入引起熔体黏度增加作用更为明显,加上熔体散热加快,对微结构复制率都有降低作用。 在此基础上,基于传热学得到超声能量(E)与熔体温度(Tm)、壁面模具温度(Tw)关系,并进行数据拟合,建立超声作用下对流换热系数半经验模型。以PP材料及PP复合材料为实验对象,进行微注塑微结构复制仿真,将仿真结果与实验结果进行对比分析,结果表明:超声作用下对流换热系数模型能够反映超声对流换热对微结构复制性能的影响,平均误差约为4.8%。 最后基于纳米压痕仪及DSC、XRD设备对不同PP多元复合材料微结构试样进行了微观力学性能、热稳定性、结晶性实验。实验结果表明:沿熔体流动方向,不同位置的弹性模量(E)和硬度(H)逐渐增加。不同成型工艺参数对复合材料弹性模量和硬度都有较为明显的影响,其中熔体温度影响最为显著。随着CF含量的增加,PP复合材料的弹性模量、硬度显著提升,抗蠕变性能增强,热稳定性和结晶性提升;而随着KL含量的增加,PP复合材料的弹性模量略微增大,硬度有减小趋势,一定量的KL有助于蠕变性能和结晶性能的提升,但随着KL含量持续的增加,因其团聚现象会影响到复合材料结晶和热稳定性能,CF的适当加入能够减缓KL填料的团聚现象。

关键词： 短碳纤维   3D打印   同步辐射CT   仿生设计   微结构   损伤演化  

摘要： 轻质高强复合材料对于节能减排和降低成本具有重要意义,是当前国防军工、航空航天和汽车能源等众多尖端领域的备受关注的研究课题。碳纤维具有高比刚度、高比强度和耐腐蚀性等诸多优异特性,以碳纤维为增强相的复合材料得到越来越广泛的应用。而短碳纤维又由于成本低、工艺简单、可设计性强等优势,为纤维基复合材料的设计和制备提供了更多可能性。然而,研究也发现短碳纤维在基体材料中存在易团聚、纠缠、取向差等问题,这严重制约了其材料性能的提高,并制约了其进一步的发展。对短碳纤维增强复合材料的损伤演化过程进行探讨,明晰这种材料的破坏失效机制,并能相应地对这类材料的结构设计与实验制备提出一些新的方案或者优化策略,这对于高性能短碳纤维增强复合材料的获得具有重要指导意义。3D打印技术是一种新型的材料成型技术,为复杂结构复合材料的设计制造一体化成型提供了有效的技术途径。本研究采用同步辐射CT技术对3D打印短碳纤维增强尼龙熔丝材料在拉伸载荷作用下的内部微结构特征及其损伤演化过程进行原位在线观察,发现复合材料的破坏过程不是灾难性的,而是由内部孔洞萌生、扩展和演化主导下的连续变形损伤过程。基于此现象,结合基于经典复合材料细观模型的理论分析和更精细的有限元模拟方法,对3D打印短碳纤维增强复合材料内部孔洞的形成机制及碳纤维的空间排布对孔洞扩展演化的影响机制进行分析。结果表明,当材料内的短碳纤维呈交错排布时,能有效地避免纤维端部聚集引起的应力集中和纤维间存在大倾角时引起的界面脱粘,进而提高材料整体的承载能力。而为了更好地让短碳纤维在材料中呈交错式排布,需要提高纤维在基体中的分散均匀性和取向一致性。基于这些分析结果,从流体力学的角度提出了对3D打印的打印工艺和喷嘴形状设计的优化策略,以改善3D打印短碳纤维增强复合材料内部的微观结构形态,这为3D打印高性能纤维增强复合材料提供了理论指导意义。在自然进化中,众多的生物材料因其内部从纳观到宏观各级结构的精巧配合表现出惊人的力学特性。众所周知,生物材料大都属于复合材料,有的由多种有机成分复合而成,有的由有机相和矿物质组成。因而,深入研究这些天然生物复合材料的精细结构,并模仿其结构开发出高性能的人工复合材料,将会对复合材料的发展具有深远影响。随着对天然纤维材料的深入研究和合成纤维工业的逐步发展,仿生纤维增强复合材料的开发和制备受到越来越多的关注。尽管国内外研究人员开发了多种组装方法,但由于技术的限制,目前依然很难实现针对微纳米尺寸纤维的界面修饰,有序排列及可控组装。本文以短碳纤维和聚氨酯为原料,结合针管挤制和热蒸发的方法制备出具有特定纤维取向的短碳纤维增强聚氨酯复合材料薄膜,又利用层压组装的方法制备了具有不同层间夹角的仿螳螂虾螺旋叠层结构材料。此外,通过观察材料拉伸前后的形貌特性和测定其拉伸强度,对其力学增强机理进行研究。结果表明:短碳纤维在薄膜材料中具有良好的取向一致性,当纤维取向角为45°时,薄膜材料的拉伸强度最大;而当层间夹角为30°时,短碳纤维增强聚氨酯仿生螺旋结构材料的拉伸强度最大。这对于设计和制备高性能短纤维增强复合材料,并实现其性能仿生优化具有重要的指导意义。综上所述,本文对3D打印短碳纤维增强复合材料的损伤演化机制进行了研究,并对3D打印的打印工艺和喷嘴形状提出了优化方案;进一步,开发了一种能够实现短碳纤维增强复合材料的纤维有序,可控组装工艺,制备了具有不同层间角度的仿螳螂虾螺旋叠层结构样品,通过力学测试、微观表征及有限元数值模拟等方法,揭示了其力学增强机制,并对短碳纤维增强复合材料的结构提出了优化策略,这些结果将为轻质高强材料的结构设计、制备和性能提高提供有益的指导。

关键词： 钠离子电池   负极   沥青基碳材料   微结构   团簇储钠  

摘要： 钠离子电池（SIBs）具有钠资源丰富、成本低廉等优点,在规模储能领域具有广泛的应用前景。高性能、低成本碳负极材料的开发是钠离子电池商业化应用的关键。碳材料因其优异的化学稳定性和导电性而被广泛用作钠离子电池负极材料,但其比容量较低,制约了电池能量密度的提升。此外,当前钠离子电池碳负极材料主要是由热固性树脂、生物质等前驱体制备,存在成本高、碳收率低的缺点。我国具有丰富的煤炭资源,煤炭及其煤沥青等热加工副产品价格低廉,碳原子比例高,是优质的碳前驱体。煤及煤沥青主要表现出稠环芳烃的分子结构特征,由煤制碳的过程易发生石墨化,晶体结构规整,层间距小,活性位点少,导致储钠容量低。本文以开发高性能、低成本的钠离子电池碳负极材料为目标,选用马钢沥青和柠檬酸铁铵作为前驱体,通过表面改性、抑制石墨化等方法调控了碳材料的微结构,制备了系列高性能钠离子电池碳负极材料,主要研究内容及结论如下:（1）以马钢沥青为碳源,在热解过程中利用六氟磷酸铵对马钢沥青进行改性,制备高性能沥青基碳负极材料（PAHC/NH4PF6）。实验和理论研究表明,材料中的F元素以化学键CFx的形式存在,促进形成石墨化和无定型共存的微结构。PAHC/NH4PF6表现出优异的储钠性能,展现了450 m Ah g-1的高比容量。在2 A g-1的大电流下循环1000次后,仍能保持300 m Ah g-1的高比容量,容量保持率为96%。理论计算表明,这种高性能源于一种新型钠存储机制,即钠离子以团簇的形式存储于活性位点,而非单个离子的形式。（2）以马钢沥青为碳源,利用金属抑制马钢沥青在热处理过程中的石墨化,制备高性能沥青基碳负极材料（Mn-SGC）。利用沥青中丰富的活性含氧官能团,在热处理过程中与Mn Cl2络合,进而抑制沥青在热处理过程的聚集。与纯沥青碳化相比,Mn-SGC的层间距由0.334 nm增加至0.39 nm,拉曼光谱D峰与G峰强度比（ID/IG）从2.5增大到了2.9。Mn-SGC表现出优异的储钠性能,储钠容量由纯沥青衍生碳（PAHC）的70 m Ah g-1提高至390 m Ah g-1。此外,Mn-SGC还具有优异的循环稳定性和倍率性能,在2 A g-1的电流密度下,经过1000次循环后,容量保持为原来的91.6%。Mn-SGC优异的储钠性能源于Mn Cl2通过与沥青分子上的羟基反应,促进形成空间位阻,从而抑制石墨化,调控了碳材料的微晶结构。（3）以柠檬酸铁铵为碳源,制备具有“闭合孔”结构特征的高性能多孔氮掺杂碳材料（NDC）。实验结果表明,碳化过程中铁元素以碳包覆铁的形式存在（Fe@C）,经过酸洗去铁,形成“闭合孔”、石墨化碳、缺陷共存的微结构。其中,900°C下制备的碳材料性能优异,在0.05 A g-1下的电流密度下,比容量为391 m Ah g-1,在5 A g-1下的电流密度下,循环1000次后,比容量为170 m Ah g-1,展现出了良好的长循环性能。研究表明,NDC“闭合孔”、石墨化碳、缺陷共存的微结构协同提升了材料的储钠性能。

关键词： 复合材料   注塑成型   外磁场   防除冰性能   表面微结构  

摘要： 结冰和覆冰对户外材料的使用带来了很大的局限性，具有较高粗糙度、低表面能的超疏水微结构防/除冰表面由于其超疏水性、低冰黏附性引起了科研人员的巨大兴趣，低黏附微结构表面对聚合物复合材料的润湿和防冰性能具有重要影响。超疏水表面拓扑结构的完整性有利于防冰，而将被动防冰策略与主动防冰相结合具有重要的现实意义。为此，基于模板法，本文采用微成型技术制备了超疏水微结构表面，探究了润湿性能与微结构间的关系;优选模板后，以负载在石墨烯（GP）表面的磁性粒子四氧化三铁（Fe3O4）为填料，通过外磁场下注塑成型聚丙烯（PP）基复合材料表面微结构，实现了聚合物表面的防/除冰性能，并且采用基于有限元模拟的多物理场耦合分析和实验结合的方式，从宏观和微观的角度探究了磁性粒子对熔体充填微型腔的影响，及其对复合材料防/除冰性能的影响。　　自然界生物表面微纳结构被发现以来，动植物超疏水表面的极高静态水接触角（CA）和极低液滴黏附力，为超疏水表面的制备提供了重要指导意义。本文提出了操作简单、便捷的模板法，用于制备具有矩形微柱和类金字塔阵列的仿生聚碳酸酯（PC）表面。此外，在热压成型过程中将分散在金属不锈钢筛网模板上的疏水二氧化硅纳米粒子（SNPs）或全氟癸基三氯硅烷（FDTS）转移到PC熔体中，并牢固地黏附在PC微结构表面上，形成双层微结构。低表面能物质SNPs或FDTS使得井字形微特征所复制的矩形微柱结构高度增加，使得锥形模板复制的类金字塔微结构尺寸变小。结果表明，SNPs可以使PC微结构表面的物理拓扑结构润湿性能提高，FDTS可以使PC微结构表面的化学成分多样化伴随着低表面能物质对表面超疏水性能的显著提升。类金字塔阵列超疏水表面微结构间含有气穴，微结构表面上含有SNPs积累形成的高拒水特性的亚微米结构。可以于1100Pa的静水压力下维持超疏水状态，液滴冲击微结构表面后发生反弹和滚动，表现出高效的自清洁性能，并且具有优异的抗液滴冲击性能，在液滴撞击表面后反弹最大高度可达~3.98mm（即为液滴直径的1.6倍）。　　优选柔性金属不锈钢筛网作为模板后将磁性纳米粒子Fe3O4与GP一起作为填料加入PP基体，共同作为超疏水防/除冰表面的光热响应材料载体。在外磁场下，微注塑成型PP基复合材料微结构表面，并使用多物理场耦合模型对电磁铁磁力作用下磁性粒子的迁移进行了模拟分析。磁泳力作用下粒子带动熔体使微结构高度从~85μm到~150μm，微结构间的气穴使表面张力极低，CA达到~153°。此外，当液滴以1ms?1的初始速度撞击微结构表面后，液滴发生多次反弹并脱离表面，表明超疏水表面润湿稳定性好，这也使得液滴更难在微结构表面停留并冻结。通过增高微结构使光线在其表面发生的反射次数增多，可以更有效地吸收光线。在强度为1kWm?2的太阳光照辐射下，复合材料表面温度在67s内从室温上升到94℃，此外复合材料表面冰的黏附强度从~30kPa下降到~9kPa。聚合物复合材料表面更完整拓扑结构的形成以及磁性粒子的光热效应赋予了超疏水表面良好的被动防冰和主动除冰性能，有望在户外注塑件的制造中得到实际应用。

关键词： 钠离子电池   碳纤维   层状纯碳材料   储钠机制  

摘要： 人类社会发展离不开能源的获取、存储与转化,因此新型环保能源和大规模储能装置的研发得到了持续发展。钠元素因其储量丰富、成本低,且与锂具有相似的物理化学性质,钠离子电池有望在大规模电化学储能和低速电动汽车领域与锂离子电池形成互补。其中,阳极材料是构造钠离子电池所需的电极材料的重要组成部分之一,碳基材料由于成本低廉、资源丰富及环境友好等优点,最后可能成为未来商用化的钠离子电池阳极材料。随着电动汽车、便携式电子产品及可穿戴设备的强烈需求,开发具有机械强度高、能量密度高、综合储钠性能优异的柔性碳质负极材料,已经成为了学术界与工业界的重点研究方向之一。本论文以具有高强度、导电、导热及耐腐蚀等特点的碳纤维为研究线索,以商用碳纤维为研究起点,探索其作为储钠负极材料的电化学特性;同时采用简易的碳化和石墨化工艺制备不同的微晶石墨纤维与软碳纤维负极材料,通过调节热处理温度和压力调控碳纤维的微结构,并将其应用于钠离子电池体系,系统研究其电化学性能和储钠机制。具体的研究内容如下:(1)以商用碳纤维为研究对象,将其用作钠离子电池负极材料进行研究。电化学测试结果表明,在二甘醇二甲醚(DIGLYME)电解液条件下,该碳纤维显示出可观的容量(148 mAh g-1),且低平台容量占比75%。这证实了碳纤维作为钠离子电池负极材料的可行性与优势。以原位同步辐射小角度X射线散射技术,揭示了商用碳纤维中钠离子存储的活性位点是独特的闭合孔隙。特别是在储钠后的碳纤维样品中,通过球差校正透射电子显微镜直观地证实了钠沉积。进一步结合电化学测试和准原位X射线衍射技术证明了碳纤维的储钠机制满足“吸附-金属钠沉积”储钠过程。(2)采用棉花为原料,通过碳化和石墨化制备了富含有序晶界和介孔的微晶石墨纤维(MCGF),该电极表现出高的初始库伦效率(92.5%),快速充电能力(4 min)和优异的循环稳定性(800次循环后容量保持率达98%)。本研究基于各种微结构表征技术及原位同步辐射小角度X射线散射、准原位同步辐射X射线吸收谱等,发现了一种新型的MCGF具有不同于文献报道的溶剂化Na+共嵌入机制的共吸附储钠机制,即可在MCGF的有序晶界和介孔中可逆地储存溶剂化Na+。准原位的同步辐射吸收谱、球差电镜测试及DFT理论计算,进一步揭示了本文制备的微晶石墨纤维电极的“共吸附”储钠行为。该研究为醚类电解液下的结晶碳材料储钠行为发现了一种新机制,为未来制造柔性的储钠器件开发了一种新的高性能负极材料,为研究纳米空间中金属离子的存储拓展了一种新的测试方法。(3)为了进一步提升碳基储钠电极的综合电化学性能,本文以热压耦合策略成功制备出软碳纳米纤维(SCF)负极材料。通过优化试验工艺发现,在DIGLYME电解液中,电极材料的容量高达396 mAh g-1(其中低平台容量为222 mAh g-1)和82%的首次库伦效率。各种微结构测试结果证明了,该电极具有各向异性的无序涡轮结构及扩大的碳层间距,这有利于钠离子存储。同时原位同步辐射小角度X射线散射结果证实了,Na+孔隙填充及电极在充放电过程中的结构稳定性。同步辐射X射线吸收精细结构谱和扩展X射线吸收精细结构谱结果,进一步说明了钠-石墨插层化合物(Na-GIC)中的电子转移。结合微观结构及电化学测试结果证明了,该电极材料具有“吸附-嵌入-填孔”的储钠机理。该研究为未来高性能储钠负极材料的构筑提供了新的技术范本,为探索新型储钠电极的储钠机制拓展了新思路。