氧化钴多孔薄膜的电化学制备及其超电容性能

采用恒电流沉积方法,以0.2 mol/L CoSO4 1.5 mol/L H2SO4为电镀液,在阴极大电流密度下,以氢气泡为模板,在石墨基体上成功制备了CoOx.yH2O多孔薄膜.通过扫描电子显微镜、循环伏安法和恒电流充放电技术等对CoOx.yH2O多孔薄膜的形貌及超电容性能进行表征和研究,并对CoOx.yH2O多孔薄膜的沉积机理进行了探讨.结果表明:CoOx.yH2O薄膜呈纳米/亚微米级的多孔结构,随阴极电流密度的增加,薄膜的孔径增大;同时,膜层具有优异的充放电性能和功率特性,比电容达64.8 F·g-1,并具有良好的稳定性.     

纳米TiO2/多孔碳复合材料的制备及其超级电容器性能的研究

针对传统超级电容器中碳质材料受比表面积和孔径限制导致的比电容小,能量密度低(<10 Wh·kg^-1)等问题,本工作利用瞬时纳米沉降技术(FNP)成功合成了SiO₂/MXene复合物,后利用聚四氟乙烯(PTFE)在800℃下进行热处理得到负载微量TiO₂颗粒的多孔碳材料(TiO₂/PC-800)。这种多孔结构可以提供更大有效比表面和化学反应活性位点,有利于缩短离子传输路径,加快离子传输。电化学测试结果表明TiO₂/PC-800具有较高的比电容,在0.5 A·g^-1的电流密度下比电容为215.5 F·g^-1,同时还具有优异的循环稳定性,在10 A·g^-1的大电流密度下循环5 000圈后比电容保持率为98.6%。组装的TiO₂/PC-800//TiO₂/PC-800对称型超级电容器在0.7 kW·kg^-1的功率密度下获得的能量密度高达50.8 Wh...     

PANI/MWNTs复合材料的合成及电容性能

以苯胺(PANI)和多壁碳管(MWNTs)为原料,采用原位聚合法合成聚苯胺,使聚苯胺均匀包覆在碳管表面,得到PANI/MWNTs复合材料.在1mol/L H2SO4电解液中,以甘汞电极为参比电极,通过循环伏安、恒流充放电测试其电化学特性.结果表明,当电流密度在1A/g时,复合材料的比电容达到241.6F/g,远大于纯碳...     

功能化多孔碳纳米球的制备及电化学性能

以聚吡咯(PPy)纳米球为前驱体,经1 000℃高温炭化后,采用KOH在750℃进行活化制备多孔碳纳米球(PCS),并利用对巯基苯胺(PATP)与PCS进行溶剂热反应对PCS进行功能化处理,制备了高密度的功能化多孔碳纳米球(PATP-PCS).结果表明,经过PATP功能化之后,低密度的多孔炭材料转变为高密度的功能化炭材料.PATP-PCS的体积电容在0.5 A/g时可达183.63F/cm~3;当电流密度增大到20 A/g时,体积电容仍有123.14F/cm~3,显示出优异的倍率性能;在电流密度为10A/g的条件下,经过3 000次恒流充放电循环后,其循环寿命高达94.7%,表明了突出的循环稳定性.     

MnO_2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

我们以KMnO_4和石墨烯为原料,通过微波法、水热法和乙醇还原法制备了MnO_2/石墨烯复合材料,利用高分辨扫描电子显微镜(SEM)对样品的微观形貌进行了表征分析,并将所得复合材料制备成电极片,组装成超级电容器,采用恒电流充放电(GCD)、循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)在两电极体系下对电极材料进行电化学性能测试。实验结果表明,乙醇还原法所制得复合材料的微观形貌最好,其质量比电容最大可达180.54 F/g。     

共轭多孔聚合物薄膜的电化学制备及电容特性

以聚集诱导发光（AIE）材料咔唑基三苯乙烯衍生物（TPCz）为单体,采用循环伏安法（CV）以聚集诱导发光（AIE）材料咔唑基三苯乙烯衍生物（TPCz）为单体,采用循环伏安法（CV）原位聚合制备了咔唑基三苯乙烯衍生物多孔聚合物薄膜（TPCz-CMP）. 利用红外光谱（FT-IR）、紫外-可见吸收光谱（UV-vis）、高倍透射电镜（HR-TEM）等手段对其结构和形貌进行了表征,并对CMP薄膜修饰的电极进行了CV、恒电流充放电（CP）及交流阻抗（EIS）等电化学性能测试. 结果表明, TPCz-CMP薄膜具有微孔结构,在电流密度为4 A/g时,TPCz-CMP薄膜电极的比电容达到193 F/g,是一种具有优良应用前景的超级电容器材料.     

MnO2/碳球复合材料的制备及其电化学性能的研究

利用碳球为还原剂,在中性KMnO₄溶液中制备出MnO₂/碳球复合材料,并对其结构和电化学性能进行了研究。结果显示,随着碳球含量的增加,MnO₂/碳球复合材料的循环稳定性提高,但比电容量降低;当碳球质量分数为35%时,MnO₂/碳球复合材料的比电容量在50mA/g的电流密度下达到181F/g。分别采用KOH活化和混酸氧化的碳球为还原剂,可以有效地提高MnO₂/碳球复合材料的比电容量和循环稳定性,相应复合材料的比电容量分别达到192F/g和218F/g,而且经过500次的充放电测试,仍然保持为184F/g和192F/g。     

MnO2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

我们以KMnO₄和石墨烯为原料,通过微波法、水热法和乙醇还原法制备了MnO₂/石墨烯复合材料,利用高分辨扫描电子显微镜（SEM）对样品的微观形貌进行了表征分析,并将所得复合材料制备成电极片,组装成超级电容器,采用恒电流充放电（GCD）、循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）在两电极体系下对电极材料进行电化学性能测试。实验结果表明,乙醇还原法所制得复合材料的微观形貌最好,其质量比电容最大可达180.54 F/g。     

三维石墨烯/氢氧化镍纳米复合材料的制备及电容性能研究

利用电化学沉积法制备三维石墨烯/氢氧化镍纳米Ni(OH)2/3DGR复合材料,通过扫描电镜对样品进行微观形貌表征;在1.0 mo L/L KOH溶液中利用循环伏安和恒电流充放电等方法对纳米复合材料修饰电极进行电化学性能测试.在2 m A/cm2的电流密度下Ni(OH)2/3DGR的比电容达到43.70 m F/cm2;1000次循环充放电测试表明该复合材料具有较长的使用寿命和稳定性,比电容保持率达到79.3%.因此三维石墨烯/纳米氢氧化镍复合材料可以做为一种很好的超级电容器材料.     

Pt/Co_3O_4纳米复合材料的合成及其电催化性质

在乙二醇体系中,制备出了具有两种孔径结构的Co3O4空心球,然后以Co3O4空心球作为载体,以葡萄糖作为还原剂,还原H2PtC l6.6H2O可以将Pt颗粒沉积在空心球表面。利用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和能谱分析(EDS)等手段对产物进行了表征。在常温条件下,用CV曲线(Cyclic voltam-m etry)在H2SO4/CH3OH溶液中测试Pt/Co3O4的电化学性质。结果显示:Pt/Co3O4修饰电极能提高Pt的利用率因而具有增强甲醇氧化作用的效果。     

Ba和Y掺杂对Ca_3Co_4O_9热电性能的影响

采用固态反应法制备了Ca_(3-x)Ba_xCo_4O_9(0.00≤x≤0.20)和Ca_(3-y)Y_yCo_4O_9(0.00≤y≤0.20)热电材料.X射线衍射(XRD)分析结果表明,对于Ba掺杂和Y掺杂,在掺杂范围内,样品为单一的Ca_3Co_4O_9相.在室温至1000K的范围内样品的电阻率和Seebeck系数测量结果显示,用Ba~(2+)替代Ca~(2+)时,随着x的增加,电阻率逐渐减小、Seebeck系数几乎不变;用Y3+替代Ca2+时,Seebeck系数随着y的增加逐渐增大、而电阻率在x等于0.025时最小.当T=1000K时,样品Ca_(2.95_Ba_(0.05)Co_4O_9和Ca_(2.97)5Y_(0.025)Co_4O_9的功率因子与Ca_3Co_4O_9相比都明显提高.     

Co_3O_4的水热法制备及其电化学性能

以硝酸钴和六次甲基四胺为原料,采用水热法在不同温度、不同时间下制备了Co_3O_4,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对材料的结构和形貌进行表征.实验结果表明,材料随反应条件的改变呈现出不同的形状,通过恒电流充放电、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)等电化学性能测试发现,Co_3O_4具有较高的首次放电比容量,120℃反应24h后的材料放电比容量可达1 176.8mAh/g,且表现出较好的循环稳定性.     

溶液雾化氧化法制备超细Co_3O_4粒子及其性能表征

以氯化钴水溶液为原料采用雾化氧化法制备纯度较高的超细Co3O4粒子。采用热重-差热分析(TGA-DTA)对CoCl2·6H2O在空气中的热行为进行研究。由CoCl2·6H2O配制成原料溶液,以压缩空气为载气,采用内混合气流式喷嘴雾化溶液,并直接在竖立管式高温电阻炉内进行氧化反应,制备的产物通过X线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等进行表征,同时对产物采用电位滴定法定量测定余氯含量,研究雾化氧化反应温度对产物的影响。实验结果表明:通过控制一定反应条件,氯化钴溶液采用直接雾化氧化法可以制备纯度较高的Co3O4粉体粒子;在雾化氧化过程中,反应温度对所得产物纯度、形貌与结晶度产生重要影响。     

流变相前驱物法制备纳米Co_3O_4

报道以流变相 前驱物法制备纳米Co3O4的一种新的软化学方法。先用流变相法合成草酸盐前驱物CoC2O4·2H2O,再在不同温度下热分解可制备得纳米CO3O4。通过热重法(TG)、X 射线衍射(XRD)和透射电子显微镜分析了其前驱物、产物的颗粒大小及形状等特征。研究了分解温度与产物粒径大小之间的关系以及微晶生长动力学。从实验结果可以看出,流变相 前驱物法为制备纳米Co3O4粉末提供了一种简单、可行、有效的方法。     

RhFe_3O_4纳米复合粒子的合成和性质研究

采用纳米微乳液法,以乙酰丙酮铁(Fe(acac)_3)、醋酸铑([Rh(OOCCH_3)_2]_2)为前驱体,1,2-十六烷二醇为还原剂,正辛醚为溶剂,三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)为表面活性剂成功合成了双相可分散的RhFe3O4纳米复合粒子.傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析表明该纳米复合粒子表面存在两亲性PEO-PPO-PEO分子,X-射线衍射仪(XRD)分析表明纳米复合物中含有Rh和Fe_3O_4,透射电子显微镜(TEM)测试表明该纳米复合粒子基本呈球形或多面体形、粒径分布窄、结晶度高,振动样品磁强计(VSM)测试表明该纳米复合粒子在室温下显示软铁磁性.RhFe_3O_4纳米复合粒子在水和正己烷中的分散-聚集过程,表明其具有良好的双相分散性和磁操控性.兼具良好催化活性和磁性的RhFe_3O_4纳米复合粒子有望在催化、生物医药中有潜在的应用.     

LiFePO4-MWCNTs复合正极材料的制备与电化学性能研究

以氧化铁为铁源,通过简单的固相碳热法制备LiFePO4-MWCNTs复合正极粉体材料.利用XRD和SEM表征LiFePO4-MWCNTs复合材料的结构和表面形貌.利用EIS、CV和充放电测试实验测量LiFePO4-MWCNTs复合材料的电化学性能.XRD结果显示复合材料为橄榄石型的磷酸铁锂纯相,多壁碳管在正极材料中将颗粒相连,增加导电面积,形成三维网络结构,为颗粒之间提供附加的导电通道.通过添加质量分数为5%的多壁碳管的方法对LiFePO4正极材料导电通道进行改善.在0.5C充放电速率下首次放电比容量可以达到151.6mAh/g,充放电50次后,放电比容量还能保持在145.5mAh/g,在1C充放电速率下比容量保持在140mAh/g,2C时比容量保持在130mAh/g.随着充放电速率的增加,锂离子电池的性能也更加优越.     

Al_2O_3/TiC纳米复合陶瓷刀具材料的氧化行为

研究Al2O3/TiC纳米和微米复合陶瓷刀具材料在800℃、1000℃和1250℃下的氧化行为,分析其氧化机理,并对其氧化产物进行了XRD分析.试验表明在同等氧化条件下纳米复合材料的氧化程度较微米复合材料严重.氧化后的残余强度测试表明:Al2O3/TiC纳米复合陶瓷刀具材料在800℃下氧化50h后其抗弯强度虽有降低,但仍能满足切削刀具的要求,但在1000℃和1250℃下氧化50h后,其抗弯强度有很大的下降,材料遭到破坏.     

喷雾干燥-碳热还原法制备介孔球形LiFePO4/C正极材料

以聚乙二醇(PEG)为辅助模板剂和碳源,以廉价的三价铁为铁源,采用喷雾干燥-碳热还原法制备了LiFePO4/C正极材料,并对该材料的微观结构及PEG添加量、焙烧温度等对材料结构和性能的影响进行了表征和研究.结果表明:制得的LiFePO4/C材料呈介孔结构,具有漂亮的差级球状形貌、高的比表面积和容量、优异的循环性;PEG...