氧化镍/金复合纳米片的制备及其电化学电容性能

以硝酸镍、尿素、六次甲基四胺为原料,利用水热法与离子溅射镀金相结合在柔性的碳布上合成了氧化镍/金复合纳米片材料;利用扫描电镜(SEM)观测了纳米片的形貌,利用能谱仪(EDS)分析了纳米片的成分;通过循环伏安和恒流充放电测试了各样品的电化学电容性能.检测结果表明:通过与金相复合,提升了氧化镍的电化学电容性能.这一简单有效的合成策略也为提升其他氧化物纳米材料的电容性能提供了参考.     

层状氧化镍纳米片的制备及其电容特性

以十二烷基硫酸钠、苯甲醇和氯化镍溶液形成的层状液晶为模板,采用电化学沉积法制备层状氧化镍纳米片.运用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等手段对产物进行表征,并在6mol·L-1 KOH电解质溶液中通过循环伏安法、恒流充放电法和电化学阻抗法测定氧化镍纳米片的电化学电容性能.结果表明,层状氧化镍纳米片的比电容高,循环稳定性和导电性能较好,适宜用作电容器的电极材料.     

层状聚苯胺/氧化镍复合纳米片的制备及电容性能

采用电化学沉积法,以十二烷基硫酸钠、苯甲醇、硫酸、苯胺和氯化镍溶液形成的层状液晶为模板,制备层状聚苯胺/氧化镍(PANI/NiO)复合纳米片,并应用SEM,XRD和FTIR对该复合材料进行了表征.实验结果表明,当苯胺与0.2mol·L~(-1)氯化镍溶液的质量比为5:6时,可得到具有层状结构的PANI/NiO复合纳米材料;循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试结果表明,该层状结构纳米材料具有较好的电容性能.     

醇水法制备纳米氧化镍电极的结构与电化学性能

采用醇水法制备了纳米氧化镍粉体材料并分析了其粉体形成过程,重点研究了热处理温度对氧化镍粉体的相组成、形态以及氧化镍电极电化学性能的影响。结果表明,氧化镍粉体由前驱体Ni2(OH)2CO3·xH2O在270℃附近分解产生;热处理温度对合成粉体的结晶度和比表面积具有显著影响,而粉体的结晶度和比表面积又是影响氧化镍电极电化学性能的重要因素,其中,粉体结晶度的作用占主导地位。当氧化镍粉体热处理温度为250℃时,所制氧化镍电极具有优异的电化学性能,在测试电流密度为5mA/cm2的条件下,其比电容达到1180F/g。     

MnO2/碳纳米球电化学超级电容器电极材料的制备与性能研究

利用水热法合成了纳米棒状的MnO_2/碳纳米球(CNPs)作为电化学超级电容器的电极材料.利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射光谱分析(XRD)对样品的微观形貌、物相进行分析;利用循环伏安法和恒电流充放电测试材料的电化学性能.结果表明:纳米棒状MnO_2/CNPs复合材料具有良好的电化学性能.在0.1 A/g的电流密度,1 mol/L Na_2SO_4电解液中,电极材料的比电容高达305.6 F/g,远高于纯碳球的比电容(49.3 F/g),当电流密度增至5 A/g时,材料的比电容为235 F/g,比电容仍能保持76.9%.     

微波液相合成氧化铜纳米片及电容性能

采用微波辅助液相合成法制备了氧化铜纳米片,探讨了该形貌氧化铜的电化学性能,并与化学沉淀法合成的碎屑状氧化铜纳米颗粒的性能作比较.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)对二者的组分及结构形貌进行了表征,使用循环伏安法和恒流充放电法研究了二者的电容性能.结果表明:使用微波法合成的氧化铜纳米片体系较碎屑状的氧化铜具有更优良的形貌结构和更高的比电容值,在1 mol/L的KOH电解液,1 A/g的电流密度下,氧化铜纳米片体系与碎屑状氧化铜体系的比电容值分别可达440、338 F/g.     

微波法制备氧化镍纳米粒子及其电化学性能研究

利用微波法快速制备出NiO纳米粒子.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱等测试手段对产物结构和形貌进行研究,结果表明,该种方法制备的N i O样品纯度较高,粒径在50~100 nm.并研究氧化镍纳米粒子的电化学性能,在0.5 A/g的条件下,其比电容达185 F/g,且在1000次循环测试之后,电极比电容量仍维持90%以上.因此,微波法合成出的氧化镍样品在超级电容器中具有潜在的应用价值.     

NF@Ni3S2超级电容器电极材料的性能研究

采用泡沫镍作为镍源和电流收集体,通过水热法合成了NF@Ni_3S_2复合电极材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X光电子能谱(XPS)、比表面积和电化学表征对电极材料进行分析和表征.研究结果表明,合成的NF@Ni_3S_2复合电极展示了较高的电化学性能.独特松树状三维结构具有较高的比表面积,能与电解液充分接触,OH~-离子能够快速进入电极内部,有效地提升电极/电解质界面氧化还原反应和电子传输速度.NF@Ni_3S_2电极材料具有较高的面积比电容,在电流密度为1 A·cm~(-2)时的电容为1 441.90 mF·cm~(-2).     

锂离子电池负极硅碳纳米复合纤维的储锂性能

为了实现硅纳米颗粒与一维碳纳米纤维的高效复合,提高硅材料作为锂离子电池负极的电化学性能,通过同轴静电纺丝法构造了硅碳复合结构(Si/C-C)的一维纳米纤维作为锂离子电池的负极材料.通过SEM、TEM、XRD和电化学性能测试对其结构、形貌、成分和电化学性能等进行分析.结果表明:Si/C-C纳米复合纤维的平均直径为500~700 nm,硅含量为22%~33%;在100 m A/g的电流密度下,经100圈循环后其可逆容量维持在1 000 m Ah/g,表现出较佳的循环稳定性和较高的可逆比容量.研究表明,一维复合纳米纤维电化学性能的提升主要归因于硅碳复合结构中一维纳米纤维为硅提供了保护层,一方面有效抑制了硅的体积膨胀,另一方面提升了硅的电子导电性并有效缩短了离子迁移路径.     

多孔氧化镍纳米颗粒的制备及其电化学性能研究

通过简单的热分解前驱化合物的方法制备了多孔氧化镍纳米颗粒,产物由具有多孔的纳米颗粒组成.通过循环伏安和恒流充放电技术表征了多孔氧化镍纳米颗粒电极的电化学性能.结果显示多孔氧化镍纳米颗粒展现出优异的电化学性能:高的比容量、循环性能以及倍率性能.500mA/g电流密度下循环120圈,其比容量能保持在835 mA h/g.多孔结构的引入增加了电极和电解液之间的接触面积,同时提供空间来缓解循环过程中引起的体积膨胀效应,从而提高了电化学性能.     

Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料的制备及在超级电容器上的应用

采用水热法合成Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对复合材料物相及形貌进行表征.将所得的复合材料用作超级电容器电极材料,通过循环伏安法、恒电流充放电法以及交流阻抗法对Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料的电化学性能进行评价.同时探讨了Ni(OH)2与VS2的不同质量比对复合材料电化学性能的影响.结果表明:Ni(OH)2与VS2的质量比为5∶1时所制备的Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料具有更优异的电化学性能.在电流密度为1A/g时,比电容最高可达到4021F/g,且在电流密度为5A/g下进行500次充放电测试,电容保持率仍在80%以上.     

氢氧化镍纳米片的制备及其超级电容性能

以尿素和氯化镍为原料,采用水热法制备了泡沫镍载Ni(OH)2纳米片电极,利用扫描电镜(SEM)观测了纳米片的形貌,利用X-射线衍射(XRD)分析了纳米片的结构,通过循环伏安和恒流充放电测试了电极的超级电容性能.检测结果表明:所制备的Ni(OH)2纳米片先构成一种交错连接的线状结构,再以线的形式均匀而密集地覆盖在泡沫镍的骨架上.这种特殊结构使得该纳米片电极表现出良好的电容性能,在电流密度为10mA/cm2的情况下,其面积比电容为255mF/cm2.     

聚苯胺纳米片的制备及其光电化学性能研究

利用PMMA-OH作为合成模板成功制备了聚苯胺纳米片,并对其热性能、荧光性能和电化学性能进行了研究。实验结果表明,聚苯胺纳米片具有良好的热稳定性,在紫外区有较好的荧光性能,作为电极时其具有法拉第准电容。因此所制备的聚苯胺可应用于聚合物太阳能电池和超级电容器中。     

TiO_2纳米片/石墨烯复合电极材料的制备及其超级电容器性能

以无定形TiO_2粉体为前驱体,利用水热反应制得TiO_2纳米片,后与氧化石墨复合并还原得到TiO_2纳米片/石墨烯(rGO)复合电极材料。利用X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其形貌和结构进行表征。结果表明,TiO_2纳米片是由粒子聚集而成,在复合材料中,TiO_2纳米片进入到了石墨烯片层之间,增加了复合材料的比表面积。循环伏安(CV)、恒电流放电(CP)和循环寿命测试表明,TiO_2/rGO纳米复合电极材料在三电极体系中,电流密度为1A·g~(-1)时,比电容高达240.9 F·g~(-1)。2 000次循环后仍保持初始电容68%,表现出优秀的超级电容器电极材料性能。     

三维炭/还原氧化石墨烯纳米片的制备及其电化学性能

采用水热合成法,将间苯二酚甲醛树脂涂覆在还原氧化石墨烯片层上,经冷冻干燥及炭化后构筑三维炭/还原氧化石墨烯纳米片。使用SEM、TEM、FTIR、XPS等对样品的形貌与结构进行表征,利用循环伏安、恒流充放电及电化学阻抗法测试了样品的电化学性能。结果表明,间苯二酚甲醛树脂成功将还原氧化石墨烯片包覆,二者构筑的三维炭/还原氧化石墨烯复合纳米片厚度为25nm;当循环伏安测试扫描速率为20mV/s时,三维炭/还原氧化石墨烯纳米片电极材料的比电容分别为还原氧化石墨烯与间苯二酚甲醛树脂炭电极材料相应值的1.8和2.8倍;在0.2A/g的充电电流密度下,三维炭/还原氧化石墨烯纳米片电极材料比电容为154.4F/g。     

纳米氧化镍的制备及其在铁镍蓄电池中的应用研究

用均相沉淀法制备出了纳米氧化镍,所选取的原料和沉淀剂价廉易得,沉淀效果好,工艺路线简单易行.探讨了原料配比、沉淀剂滴加速率、pH值和反应时间对氧化镍生成量的影响.并且确定了较优的工艺条件.将所制取的纳米氧化镍应用于铁镍蓄电池,研究其电化学性能,比较了纳米氧化镍蓄电池和普通氧化镍蓄电池的充放电性能,前者的充放电性能明显优于后者.     

超级电容器电极材料RP/GCNs的制备及性能

以红磷(RP)和石墨相氮化碳纳米片(GCNs)为原料,通过水热法制备了超级电容器电极材料RP/GCNs。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学工作站对所得材料进行了表征和电化学性能测试。结果表明:由于RP具有高的电荷存储容量,当RP与GCNs质量比为0.7∶1时,得到的PGCNs-7电化学性能提升最明显,在1.0 A·g~(-1)的电流密度下其比电容值可达591.6 F·g~(-1);由于GCNs高电导率以及良好的化学稳定性,PGCNs-7经过4 000次充放电循环后仍能保留87.7%的比电容,展现了良好的倍率性能与循环稳定性。     

多孔氧化镍纳米片的制备及其磁性能研究

采用水热合成法制备了大孔径和小孔径两种多孔氧化镍纳米片.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、全自动比表面及孔隙度分析仪以及超导量子相干磁强计等对它们的形貌、晶体结构、比表面积以及磁性能进行了表征,并且探讨了这两种不同孔径氧化镍纳米片的形成机制.研究结果显示:这两种多孔NiO纳米片在55 K和300 K温度下都呈现类铁磁性,而小孔径NiO纳米片显示具有更高的饱和磁化强度,这可能是由于小孔径氧化镍纳米片拥有较大的开孔密度和比表面积,表面缺陷增多导致其表面自旋无序度增加,超反铁磁性效应更加显著.     

层状液晶中聚苯胺纳米片的制备及其电容特性

以十二烷基硫酸钠、苯甲醇和苯胺的硫酸水溶液形成的层状液晶为模板,通过电化学沉积法制备聚苯胺纳米片.采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射等测试手段对所得产物的形貌和结构进行表征,结果表明,在0.5mol·L-1硫酸以及0.75V沉积电位条件下制备的聚苯胺纳米片具有良好的层状结构;电化学性能测试结果表明,制备的聚苯胺纳米片具有良好的导电性和较大的比电容.     

介孔Co_3O_4纳米片的结构和超级电容性能研究

利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、恒温氮气吸附等技术,研究了不同焙烧温度下制备的介孔Co3O4纳米片的物相和微结构特点,明确了焙烧温度影响介孔Co3O4纳米片超级电容性能的微观机理.XRD和TEM结果表明,不同焙烧温度下获得的产物均为尖晶石结构的介孔Co3O4纳米片,且随着焙烧温度的升高,样品的结晶性增强.恒温氮气吸附结果表明,随着焙烧温度从300℃增加到500℃,介孔Co3O4纳米片的BET比表面积从27.9m2/g降低到2.2m2/g.电化学测试结果表明,400℃焙烧产物具有最优的超级电容性能,其比电容值为151F/g,是300和500℃焙烧产物比电容值的2倍左右.基于上述表征结果,我们提出样品结晶性和表面微结构的协同作用是决定介孔Co3O4纳米片超级电容性能的关键因素:与300℃焙烧样品相比,400℃焙烧产物具有更好的结晶性,利于电极氧化还原反应过程中电子的传输迁移;与500℃焙烧样品相比,400℃焙烧产物具有更为适中的BET比表面积,利于电解液参与电极反应.