Tin/tin antimonide alloy nanoparticles embedded in electrospun porous carbon fibers as anode materials for lithium-ion batteries
Zhi LiQ. R. YinWeiwei HuJiwei ZhangJianhui GuoJianping ChenTianhua SunChenqiang DuJie ShuLaigui YuJingwei Zhang
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Electrospinning
Tin oxide
목적: Hollow Cathode Discharge방법을 이용한 HCD 이온플레이팅 장비를 제작하였고, 이 장비를 이용하여 stainless steel 위에 TiN 박막을 질소 가스양을 변화하면서 코팅하였으며, 이때 TiN 박막의 미세색상변화를 분석하였다. 방법: 질소 가스에 대한 TiN박막의 미세색상변화를 광학적으로 관찰하기 위해 분광복사계와 분광광도계를 사용하였고, 질소 가스에 대한 TiN 박막의 성분 변화를 알기위해 XPS로 분석하였다. 결과: 질소가스 120 sccm의 TiN 박막의 CIE 색좌표는 (0.382, 0.372)로 은색과 금색의 혼합색으로 나타나고 질소 가스양이 증가함에 따라 x, y값 둘 다 조금씩 커져 금색이 점점 진해지는 것을 알 수 있었다. 또한 분광광도계에 의한 TiN 박막의 반사율에 있어서 질소 가스양이 증가함에 따라 550 nm 파장근처에서의 반사율의 기울기가 대체적으로 점점 커지는 것을 알 수 있었다. 그리고 XPS를 사용하여 Ti scan 한 결과, TiO2 성분에서 유래된 458 eV의 조그마한 피크는 조금씩 더 들어가며 TiN 성분에서 유래된 455 eV의 큰 피크는 약간씩 커지는 것을 볼 수 있었다. 결론 : 질소 가스양이 120 sccm인 TiN 박막에서는 표면에 있는 TiC 성분과 표면과 내부에 존재하는 TiO2, TiN 성분으로 인해 은색과 금색의 혼합색으로 나타났으나, 질소 가스양이 증가함에 따라 TiN 성분이 다른 성분에 비해 점점 많아져 금색이 점점 진해진 것으로 유추할 수 있었다.
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Abstract Poly(hydroxybutyrate‐ co ‐hydroxyvalerate) (PHBV) was electrospun into ultrafine fibrous nonwoven mats. Different from the conventional electrospinning process, which involves a positively charged conductive needle and a grounded fiber collector (i.e., positive voltage (PV) electrospinning), pseudo‐negative voltage (NV) electrospinning, which adopted a setup such that the needle was grounded and the fiber collector was positively charged, was investigated for making ultrafine PHBV fibers. For pseudo‐NV electrospinning, the effects of various electrospinning parameters on fiber morphology and diameter were assessed systematically. The average diameters of PHBV fibers electrospun via pseudo‐NVs were compared with those of PHBV fibers electrospun via PVs. With either PV electrospinning or pseudo‐NV electrospinning, the average diameters of electrospun fibers ranged between 500 nm and 4 μm, and they could be controlled by varying the electrospinning parameters. The scientific significance and technological implication of fiber formation by PV electrospinning and pseudo‐NV electrospinning in the field of tissue engineering were discussed. POLYM. ENG. SCI., 2011. © 2011 Society of Plastics Engineers
Electrospinning
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It is well known that electrospinning is a convenient method of fabricating polymeric nanofiber with a high surface area. Despite the convenience, electrospinning has not been used in practical applications because it has a lower production rate than conventional spinning methods. The lower production rate is caused by the electrospinning solution supplier. Many fabrication methods have been invented to overcome this limitation. For instance, multineedle electrospinning is the easiest way to increase the electrospinning production rate. However, although multineedle electrospinning increases the production rate, the method causes the morphological destruction of electrospun nanofiber because of electrical interference between needles. Herein, we introduce a new fabrication method for mass production of nanofiber based on the electrospinning process. Needleless electrospinning and syringeless electrospinning are introduced in this section. Particularly, the syringeless electrospinning contributes to the green electrospinning because the water-based polymeric solution can be easily used for material. In addition, the basic mechanism and driving force of the processes is also introduced. Furthermore, a way to increase the electrospinning production rate is discussed.
Electrospinning
Production rate
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Abstract Carbon nanofibers prepared via electrospinning and following carbonization are summarized by focusing on the structure and properties in relation to their applications, after a brief review of electrospinning of some polymers. Carbon precursors, pore structure control, improvement in electrical conductivity,and metal loading into carbon nanofibers via electrospinning are discussed from the viewpoint of structure and texture control of carbon.
Electrospinning
Carbon fibers
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PMMA 的 melt electrospinning 被调查。因此获得的平均纤维直径被增加 di-(2-ethylhexyl ) phthalate 减少熔融的 PMMA 的粘性从 34.0 渭 m 归结为 19.7 渭 m，并且它进一步降低了当一个 KCl/ice-water 答案被用作收集媒介时，击倒渭 m 到 4.0。做通过的 PMMA 纤维上的比较研究融化 electrospinning 并且由答案 electrospinning 做被做。答案 electrospinning 能够至于一种纳米尺寸作为小制作很薄的纤维，这被发现，但是比 melt-electrospinning 导致了一个宽得多的纤维直径范围。一般来说，在某程度以内，在收集距离的添加剂或减少的应用电压和数量的增加能产生一条减少的纤维直径并且为 PMMA 纤维改进机械性能由融化 electrospinning。通过 melt-electrospinning 做的 PMMA 纤维的机械性质比由答案 elctropspinning 的那些优异，这也被显示。关键词 PMMA - Melt-electrospinning - 这个工作部分是的答案 electrospinning 财政上由中国(号码 50773054 ) 的国家自然科学基础支持了。
Electrospinning
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Abstract Cyclic voltammaetry of mixed tin(II)/tin(IV) solutions was investigated in 6M HCl on gold and mercury electrodes. It was found that the reduction of tin(II) to tin(iv) proceeded irreversibly while tin(II) to tin(IV) was reversible. Two forms of tin(IV) are postulated. The peak potential for the reduction of tin(IV) was a function of both tin(II) and tin(IV) while that for the oxidation of tin(II) was a function only of tin(II) concentration Potentials for all oxidations and reductions were a function of potential scan rate.
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در میان پوشش های سخت، پوشش نیترید تیتانیوم (TiN) وکربونیترید تیتانیوم (TiCN) به علت برخوداری از سختی بالا، مقاومت به خوردگی خوب و ضریب اصطکاک کم توانستهاند تا بیش از ده برابر باعث افزایش طول عمر یک ابزار گردند. اعمال این دو پوشش بر روی زیر لایه های مختلف می تواند توسط فرآیند های مختلفی صورت گیرد. انتخاب نوع فرایند پوششدهی میتواند تا حد زیادی بر ساختار، خواص مکانیکی و رفتار تریبولوژیکی این پوششها تأثیر گذار باشند. بر اساس مطالعات و بررسیهای انجام شده تا کنون کار چندانی بر روی مقایسه این دو پوشش هنگامی که به روش EB-PVD (Electron Beam Gun PVD) انجام شده باشد، صورت نپذیرفته است. در این پژوهش پس از اعمال سیکل عملیات حرارتی متداول سخت کردن شامل آستنیته کردن، کوئنچ و تمپر، ابتدا پوششهای تکلایه TiN و TiCN و چندلایه TiN– TiCN- TiN به روش EB-PVD برروی فولاد ابزار D2 اعمال شد. سپس با استفاده از میکروسکوپهای الکترونی روبشی SEM، نیروی اتمی AFM، دستگاه نانوایندنتور، دستگاه پراش پرتو ایکس و همچنین انجام آزمون گلوله بر روی دیسک، سختی و رفتار تریبولوژیکی دو پوشش TiN و TiCN چه به صورت تکلایه و یا چندلایه مورد مطالعه قرار گرفت. تجزیه و تحلیل الگوهای پراش پرتو ایکس در پوششهای ایجاد شده و استفاده از رابطه شرر گویای این مطلب است که پوششهای ایجاد شده با ضخامتی 2 تا 3 میکرون دارای ساختاری نانو با اندازه دانه در حدود 5 تا 6 میکرون میباشند. میزان زبری سطح پوششهای ایجاد شده برای پوشش های TiN و TiCN و چندلایه TiN– TiCN- TiN به ترتیب برابر با 12و22و29 نانومتر بدست آمد. نتایج آزمونهای نانوسختی سنجی و همچنین سایش نشان میدهندکه بالاترین سختی و مقاومت سایشی مربوط به پوشش TiCN و کمترین متعلق به پوشش TiN است در حالی که پوشش چندلایه در بین این دو قرار دارد.
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Al과 Si사이에서 Ti의 충진처리가 확산방지막 성능에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. TiN의 충진처리는 450˚C의 N2 분위기에서 30분간 열처리함으로써 행하였다. TEM 분석을 통해 갓 증착된 TiN의 결정립 사이에는 약 10-20A 정도의 고체물질이 없거나 TiN에 비해 밀도가 매우 낮은 공간이 존재함을 알 수 있었다. 또한 충진처리된 TiN의 경우에는 이러한 공간의 폭이 10A 이하로 줄어듦을 알 수 있었다. RBS와 AES 분석에 의해 갓 증착된 TiN는 dir 7at.% 정도의 산소를 함유하고 있었고, 충진처리된 TiN는 약 10-15at.%의 산소를 함유하고 있었다. 갓 증착된 TiN와 충진처리된 TiN를 확산방지막으로 시험한 결과, 갓 증착된 TiN는 650˚C, 1시간의 열처리 후에 Al 스파이크와 Si 패임자국의 형성으로 이해 파괴되었다. 하지만 충진처리된 TiN의 경우에는 같은 열처리 조건에서 Al 스파이크나 Si 패임자국을 전혀 찾아볼수 없었다. 따라서, TiN의 충진처리가 Al과 Si사이에서 확산 방지막 성능을 크게 향상시켜주는 효과가 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 충진처리 효과는 TiN의 결정립계의 간격이 줄어듦에 의해서 빠른 확산 경로인 결정립계를 통한 확산이 감소하는 것에 기인하는 것으로 이해된다.
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Electrospinning
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Conditions for vapour growth of tin films containing α2-Sn, a recently observed unusual tin structure, are described. The formation of tin films consisting of unusual tin structures was found to depend on the temperature of the tin source, and on the distance between the tin source and the growing film.
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