第八届海峡两岸炭材料学术研讨会.docx
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第八届海峡两岸炭材料学术研讨会
第八届海峡两岸炭材料学术研讨会
会议论文摘要文集
2009.12.28-30沈阳
前言
炭材料学科作为快速发展的学科领域之一，在世界范围内受到广泛关注，各种新型炭材料不断被发现，同时传统炭材料也在新的领域得到应用，这是一个十分活跃的重要研究领域。
为了加深海峡两岸从事炭材料研究的科研与技术人员的了解，继2000年10月在清华大学成功地举办了首届海峡两岸炭材料研讨会后，海峡两岸炭材料学术研讨会已召开七届，海峡两岸与会学者深入研讨了有关炭材料的最新研究成果及发展动态，大大促进和提高了海峡两岸炭材料的研究水平，引起了炭材料同行的广泛兴趣。
第八届海峡两岸新型炭材料研讨会由中国科学院金属研究所主办，于2009年12月28－30日在辽宁沈阳召开。
会议主题包括炭材料学科的所有领域，特别是针对炭纤维、多孔炭表面吸附与催化、插层与化学改性炭、储能炭材料、炭基复合材料、纳米碳、炭材料工业应用等科学及技术领域的新观念及新技术进行重点交流。
我们相信通过这次研讨会的讨论与交流，将进一步促进海峡两岸炭材料研究的发展，使我国新型炭材料的发展更上一层楼。
大会主席
成会明研究员（中科院金属所）、柯泽豪教授（台湾逢甲大学）
组织委员会
成会明研究员（中科院金属所）、柯泽豪教授（台湾逢甲大学）
张松林副主任（中国科学院海峡两岸科技交流中心）
康飞宇教授（清华大学）、郭全贵研究员（中科院山西煤化所）
邱介山教授（大连理工大学）、凌立成教授（华东理工大学）
符若文教授（中山大学）、李贺军教授（西北工业大学）
黄启忠教授（中南大学）、陈建教授（四川理工学院）
刘洪波教授（湖南大学）、许并社教授（太原理工大学）
宋怀河教授（北京化工大学）、张伟刚研究员（中科院过程所）
王成扬教授（天津大学）、陈玉琴新型炭材料副主编（中科院山西煤化所）
朱建平教授（台湾成功大学）、戴念华教授（台湾清华大学）
陈士堃教授（台湾逢甲大学）、林建宏教授（台湾台南大学）
何主亮教授（台湾逢甲大学）、陈克昌教授（台湾逢甲大学）
骆荣富教授（台湾逢甲大学）、韦文诚教授（台湾大学）
张永平教授（台湾大叶大学）
承办单位
中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室先进炭材料研究部
资助单位
国务院台湾事务办公室中国科学院
日程安排
注册：
12月28日15:
30-17:
20裕宁酒店
12月29日8:
00-8:
30金属所研究生大厦三楼
9:
30-9:
50金属所研究生大厦三楼
班车：
12月28日17:
30裕宁酒店正门（欢迎晚宴）
12月29-30日8:
00裕宁酒店正门（会议）
会议：
12月29日8:
30-17:
10金属所研究生大厦310教室
12月30日8:
30-12:
20金属所研究生大厦310教室
墙报布置：
12月28日13:
30开始金属所研究生大厦一楼中厅
参观：
12月30日13:
30大帅府和故宫
联谊会：
12月30日18:
30金属所
会务组联系方式：
李峰138********赵喆130********
张重霄139********石颖138********
赵翔宇130********徐宁136********
会议安排
12月29日（地点：
金属所研究生大厦310教室）
8:
30-8:
45开幕致词
报告I
主席成会明
8:
45-9:
30
大会特邀报告
康飞宇01炭材料与电动车
9:
30-9:
50茶歇
9:
50-10:
20
邀请报告
骆荣富I-01储能材料
10:
20-10:
50
邀请报告
符若文I-02储能用炭材料
10:
50-11:
20
邀请报告
陈士堃I-03储能材料
11:
20-11:
50
邀请报告
黄学杰I-04锂离子电池材料
12:
00合影、午餐
12:
40-13:
40墙报（地点：
金属所研究生大厦一楼中厅）
报告III
主席柯泽豪
13:
45-14:
30
大会特邀报告
戴念华02碳纳米管
14:
30-15:
00
邀请报告
刘畅I-05碳纳米管
15:
00-15:
30
邀请报告
杨全红I-06石墨烯材料
15:
30-15:
50茶歇
15:
50-16:
20
邀请报告
何主亮I-07炭材料工业应用
16:
20-16:
50
邀请报告
苏党生I-08催化用炭材料
16:
50-17:
20
邀请报告
张永平I-09碳纳米管
17:
30晚宴
12月30日（地点：
金属所研究生大厦310教室）
报告V
主席康飞宇
8:
30-9:
15
大会特邀报告
徐坚03我国碳纤维研究研究进展
9:
15-10:
00
大会特邀报告
韦文诚04炭材料工业应用
10:
00-10:
10茶歇
10:
10-10:
40
邀请报告
郭全贵I-10特种炭材料
10:
40-11:
10
邀请报告
郑经堂I-11活性炭生产及应用
11:
10-11:
40
邀请报告
林建宏I-12储能材料
11:
40-12:
10
邀请报告
李贺军I-13抗氧化炭材料
12:
10-12:
20结束语
12:
20午餐
13:
30参观
17:
30晚宴
18:
30联谊会
中国科学院金属研究所概况
中国科学院金属研究所成立于1953年，是新中国成立后中国科学院新创建的首批研究所之一，创建者是我国著名的物理冶金学家李薰先生。
现任所长卢柯院士，名誉所长师昌绪院士。
经过老一辈科学家和几代人的不懈努力，金属研究所已经发展成为我国享誉海内外的材料科学与工程研究重要的研究基地。
建所初期，金属研究所致力于我国钢铁冶金工业的恢复和振兴；随后，成功实现了向新材料领域的跨越发展，为国家若干重大工程提供了关键材料，成绩斐然。
改革开放以来，金属研究所拓辟新宇，协同进取，集全所整体优势，攻国家急需技术，完成了大量高难度的科研任务。
1999年5月，根据中科院实施“知识创新工程”的战略部署，在“东北高性能材料研究发展基地”建设中，中国科学院金属研究所与中国科学院金属腐蚀与防护研究所整合建立新的“中国科学院金属研究所”。
新的中国科学院金属研究所以“创新材料技术、攀登科技高峰、培育杰出人才、服务经济国防”为使命，提出了“集成优势学科，拓展研究领域，整合科研团队，强化基地建设”的改革思路。
以高性能金属材料、新型无机非金属材料和先进复合材料等为主要研究对象，研究这些材料的结构、性能、使役行为及其防护技术，并注重材料制备与加工及工程化研究。
金属研究所已初步形成基础、应用、开发的新格局：
基础及应用基础研究以沈阳材料科学国家（联合）实验室、金属腐蚀与防护国家重点实验室为核心，瞄准国际前沿，解决重大的学科问题。
应用研究以沈阳先进材料研究发展中心、材料环境腐蚀研究中心为核心，为国家重大战略需求解决关键性的技术问题。
并参与创建发展了高技术企业。
近年来，金属研究所在晶体物理、非晶态与纳米材料、纳米碳管及先进炭材料、可加工精细陶瓷、高温钛合金、高温合金、泡沫陶瓷、防护材料与技术、材料制备与加工技术等领域都取得了优异成果，获得多项国家奖励。
“纳米孪晶铜的极值强度和超高加工硬化效应”（2009）、“超高强度高导电性纳米孪晶纯铜”（2004）、“金属材料表面纳米化技术降低纯铁氮化温度”（2003）、“纳米铜室温超塑延展性的发现”（2000）均发表在《Science》周刊，在国内外引起广泛关注，“纳米铜室温超塑延展性的发现”被评为2000年度中国十大科技进展，“我国金属材料表面纳米化技术和全同金属纳米团簇研究取得突破性进展”被评为2003年中国十大科技进展新闻之一。
金属研究所是我国最早招收研究生、首批具有博士学位授予权和建立博士后科研流动站的单位之一，是首批博士生重点培养基地之一。
1998年获得材料科学与工程一级学科、博士及硕士学位授予权，可招收港、澳、台研究生及外国留学生。
在全国优秀博士论文评选中，金属所入选10篇,是材料科学与工程一级学科获奖最多的单位，中科院研究生院长特别奖获得者23人，位居全院研究所前列。
金属研究所与世界30多个国家的研究机构、学术团体、企业建立了广泛的合作交流关系，并与英、美、德、日、意等国的科研机构和大学开展国际前沿合作课题研究。
15名科技人员在30余个国际组织（杂志）任职，其中，卢柯研究员担任美国《科学》周刊评审编辑及ScriptaMaterialia主编，叶恒强院士、成会明研究员、杨锐研究员和周延春研究员分别担任MaterialsLetters、Carbon、Intermetallics和JournalofAmericanCeramicSociety国际期刊的副主编。
受中国金属学会、中国材料研究学会、国际材料物理中心、国家自然科学基金委员会、中国腐蚀与防护学会等委托，金属所编辑出版《金属学报》（中、英文版）、《材料科学与技术》（英文版）、《材料研究学报》（中文版）、《中国腐蚀与防护学报》、《腐蚀科学与防护技术》等6种学术刊物。
未来的金属所将凝聚一批国际材料科学精英人才，拥有先进的仪器装备和支撑条件，具备规范、高效的管理与运行机制，能够承担国家重大工程所需的尖端材料技术研究任务，不断涌现有国际影响的原创性研究成果和自主知识产权的新技术、新材料，同时金属所将成为国内外材料科学与工程领域中一个重要的学术合作交流平台。
中国科学院金属研究所地图
（沈阳市沈河区文化路72号）
温馨提示
沈阳2008年12月份平均温度-7°，今年沈阳入冬以来，温度一直较低，现在又到了数九寒天，请各位与会者注意防寒保暖。
为此提出以下建议：
1、服装以轻便、舒适、运动、保暖性好为主。
因室内有暖气，室内活动穿羊毛衫即可。
如需外出，外衣以防风的羽绒服、羊毛裤为最佳。
2、棉鞋以防滑性好、内附毛皮为佳，鞋帮应偏高，具有保护脚腕的功能，棉鞋内应垫棉垫，且棉鞋号码应比正常鞋码大一号，这样可给脚在鞋内一定的活动空间，有助于活血。
3、手套、帽子、围脖一定要携带。
4、冬季天气干燥、寒冷，很易干裂，护肤品应以油质为佳。
5、室内室外温度相差很大，衣服应及时加减调整，进入室内最好将厚衣帽脱下。
6、冬季路滑，走路应小心，每次下车应注意脚下是否有冰，要注意扶好把手。
天气预报（根据中国天气近期预报）
紫外线指数：
弱
紫外线强度较弱，建议出门前涂擦SPF在12-15之间、PA+的防晒护肤品。
穿衣指数：
寒冷
天气寒冷，建议着厚羽绒服、毛皮大衣加厚毛衣等隆冬服装。
舒适度指数：
较不舒适
白天天气晴好，但仍会使您感觉偏冷，较不舒适，请注意适时添加衣物，以防感冒。
交通指数：
良好
天气晴朗，路面干燥，交通气象条件良好，车辆可以正常行驶。
旅游指数：
较适宜
天气晴朗，风和日丽，同时又有微风伴您一路同行。
稍冷，较适宜旅游，您仍可陶醉于大自然的美丽风光中。
空气污染扩散条件指数：
较差
气象条件较不利于空气污染物稀释、扩散和清除，请适当减少室外活动时间。
感冒指数：
较易发
昼夜温差较大，较易发生感冒，请适当增减衣服。
体质较弱的朋友请注意防护。
运动指数：
较不宜
白天天气较好，较适宜开展各种户内运动，另外考虑天气寒冷，户外运动时注意保暖并做好准备活动。
ElectricVehiclesandTheirBatteriesDevelopmentinChina
KANGFei-yu
DepartmentofMaterialsscienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China
AbstractElectricvehicle（EV）replacesfuelwithelectricity,replacescombustionenginewithelectricmotors.EVsmaybeclassifiedintothreecategories:
purelybattery-poweredelectricvehicles（BEV）;hybridelectricvehicles（HEV）andplug-inhybridelectricvehicles（PHEV）；fuelcellelectricvehicles（FCEV）.Forpurelybattery-poweredelectricvehicle（BEV）,itwasproposedtouselithiumironbattery（LIB）orelectricdoublelayercapacitor（EDLC）.InordertocommercializeLIBpoweredEVs,3keyproblemsmustbesolved:
expensivebattery,whichaccountsforoverhalfofthecostsofthecar;limiteddrivingdistancepercharge,lessthan200kmandthusbatterycapacityneedstobeimproved;thesafetyofBEVbatteryhasalwaysbeenachallengingproblemfortheresearchers.
ChinesegovernmenthasannouncedalotofpoliciesinordertoencouragelocalgovernmentandcompaniestouseEVs.ItwasestimatedthateveryyearmorethanonemillionEVsandHEVsinChinamarketsinnearfuture.Therearemanyautomobilemanufacturesinvolvethisnewindustry.
CombiningLIBandEDLCisbestwayinfuture.EDLChastheadvantagesofquickcharge,nomemorydischarge,highrecyclingtimesandnopollution,buttheweaknessesincludelowenergydensityandexpensive.LIBhastheadvantagesofhighelectricitycapacityandlongstoragetime,butthechargingtimeistoolongandcyclelifeislimited.HybridpowersystemLIBplusEDLCcombinestheadvantagesofthetwotechnologies.
Replacingfuelbyelectricityandzeroemissionarethemainadvantages.PurelybatterypoweredEVscandrivelongdistancepercharge（reaches300kilometers）andhashighpeakspeed（100-120km/hr）andhighenergyrecyclingefficiency.Theyareworkingonthebatterysystemincludingbatterymanagingsystem,motorcontrollerincludingDC/DCconverter,andinfrastructuresincludingchargeplace.
Electrodematerialsarethekeycomponentofbothlithiumionbatteryandsupercapacitorandhavealargeimpactoncostandperformance.Expertsexpectcarbonmaterialstoplayacrucialroleinthistechnology.PorouscarbonmaterialsarethemostpreferredchoiceforelectrodematerialsinEDLC,becauseitcanbeprocessedtohaveexceptionallyhighsurfacearea,relativelyhighelectricconductivity,applicableporesizedistributionandarereasonablypriced.Thereisgreatopportunityfornewscientificandtechnologicalinnovationtoreducethecostandimprovetheperformanceofcandidateelectrodematerials.Theconventionalcarbonsupercapacitorshaveaspecificenergyof1-10（Wh·kg-1）andspecificpowerof0.5-10（kW·kg-1）.Tensorevenhundredsofkilogramsofsupercapacitorsarethusrequiredforoneelectricalvehicle.Aconventionallead-acidbatteryistypically30-40Wh·kg-1andmodernlithium-ionbatteriesare~120Wh·kg-1,therefore,itisimportanttoimprovetheEDLCphysicallimitsandtoreduceweight.
Manganesedioxideisoneofthemostattractiveelectrodematerialsinsupercapacitorduetoitslowcost,safetyandnon-toxicity.Inourwork,combiningtheuniquestructureofmicroemulsionwiththereductivepropertyofahydrophilicheadgroupofthesurfactantareolAT（AOT）,anewself-reactingmicroemulsiontosynthesizenanoparticlesinonestepwasachieved.Manganesedioxidenanospheres,4nmindiameter,havebeensynthesizedbythisnewmethod.BasedonthedifferentelectrochemicalcapacitivepotentialwindowofmanganesedioxideandactivatedcarbonintheaqueouselectrolytescontainingMg2+,Ca2+,andBa2+cations,novelaqueousmanganesedioxideasymmetricsupercapacitorswith2Voperatingvoltagecouldbuildup.Theexperimentalresultsshowedthatasymmetricsupercapacitorsarepromisingdevicesforalarge-scaleapplicationduetoitslowcost,safetyandnon-toxicity.
Forthelithiumionbattery,thelargecapacity,longcyclelife,highratecharge,safetyandcostarethekeyissuesfortheindustries.GraphiteandLi4Ti5O12（LTO）aregoodchoicefortheanode.LiFePO4,LiMnO2andLi（Ni1/3Co1/3Mn1/3）O2aregoodcandidatesforcathode.Theconductiveadditionarealsoimportantforthebatteryperformance.However,newbatterysystemandnewbatterymaterialsareurgentlyrequiredbyEVsindustry.
以化学气相沉积法制作奈米碳管图样、球团与线纱
陈鑫锚，梁家荣，陈盈儒，曾士豪，蔡宗岩，戴念华
清华大学材料科学工程学系，台湾
摘要：
本研究以化学气相沉积法制作单壁及多壁奈米碳管，所使用的高温爐包含热壁式水平管爐，直立式管爐及自行设计的快速升降温冷壁式真空腔体。
触媒及碳源则视所要成长的碳管而有所差異。
在成长球球团狀及线纱狀的单壁奈米碳管上，是以苯（benzene）为碳源，以二茂铁（ferrocene）为触媒，以赛吩（thiophene）为促进剂，并在直立热壁式高温管爐中成长。
制作多壁奈米碳管所使用的碳源、触媒及促进剂均与单壁奈米碳管同，但使用水平高温管爐成长。
在成长图样化奈米碳管上，则先将触媒预置在基板上，经过活化后通入乙炔，即可得到图样化奈米碳管。
过去數年中本实验室曾尝试近20种触媒系统，所成长的碳管形貌各有不同，此结果将在文章中讨論。
另外，在本論文中亦会对碳管图样经由转印技术转印至软性基板的技术加以介绍。
关键词：
奈米碳管；垂直碳管；转印制程
高性能PAN碳纤维基础科学问题
徐坚，唐亚林，金熹高，李春成，刘瑞刚，余晓兰
中国科学院化学研究所，北京100190
世界上聚丙烯腈基碳纤维的生产，在20世纪60年代起步，经过70～80年代的稳定，90年代的飞速发展，到本世纪初其制备技术和工艺已基本成熟。
现在已发展成为大丝束碳纤维生产和小丝束碳纤维生产两大种类
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