超级电容器材料MnO2在有机电解液中的电化学性能

采用固相合成法制备了MnO2超级电容器材料,并用X射线衍射(XRD)、循环伏安、交流阻抗、恒流充放电及循环寿命测试等方法对所制得的MnO2电极材料的结构和电化学特性进行了研究.结果表明所制备的MnO2为无定形结构,该电极材料在有机电解液1.0 mol·L-1 LiClO4/AN中比在1.0 mol·L-1 LiClO4/EC+DMC中有更好的电化学性能,电位窗口为0.1～1.1 V(vs.Ag),比电容达171.2 F/g,并具有良好的准电容特性.在1.0 mol·L-1 LiClO4/AN有机电解液中,该电极以1.0 mA/cm2充放电电流密度循环5 000次衰减仅为1.3%,显示了良好的循环寿命.     

乙腈、碳酸丙烯酯电解液超级电容器性能研究

以活性炭作活性物质,用循环伏安、交流阻抗等方法测试了乙腈及碳酸丙烯酯的1mol/L高氯酸锂溶液(1mol/L的LiClO4/AN和LiClO4/PC)作电解液的超级电容器性能,根据乙腈电解液内阻小、比容量大、碳酸丙烯酯电解液循环和保压性能优秀的特性,将2种电解液混合,测试了混合电解液的电导率,等体积比混合的混合电解液(1mol/L的LiClO4/AN PC)电导率达15.8mS/cm2.应用于超级电容器后,大电流放电性能和比容量与LiClO4/AN电解液体系接近,而在循环性能、漏电流和电压保持能力方面较之有大幅提高.     

超级电容器的储能机理与关键材料研究进展

超级电容器作为一种新型的储能元件,具有高功率密度和高循环寿命等优点,在许多领域特别是混合电动汽车方面具有广阔的应用前景.电板材料和电解液是决定超级电容器性能的根本因素,本文对超级电容器储能机理,以及起级电容器关键材料研究进展进行了综述.     

PAN基凝胶聚合物电解质超级电容器的研究

制备了PAN基凝胶聚合物电解质及PAN基凝胶聚合物超级电容器.采用交流阻抗法测量了凝胶聚合物电解质的离子电导率.采用交流阻抗、循环伏安、恒流充放电等测试方法研究了凝胶聚合物电解质超级电容器的性能,并对交流阻抗谱进行了模拟分析.结果表明,PAN基凝胶聚合物电解质的电导率在室温下可达7.54m s.cm-1,以活性炭为电极材料,内聚合的方式制备的PAN基凝胶聚合物电解质电容器的工作电压可达2.5V,内阻为8.92-12.6Ω.cm2,比容量达20.6 F/g(i=0.5 mA/cm2).     

MOFs及MOFs复合材料在超级电容器中的应用

超级电容器(SCs)作为一种新型的储能装置,与传统的可充电电池相比,具有更快的充放电速率、更高的功率密度和更长的循环寿命,受到人们的广泛关注.拥有较大的比表面积、多样的组成结构和高度分散的金属活动中心等优势的金属有机骨架材料(MOFs),逐渐成为高性能电化学储能材料的研究热点.然而,MOFs直接作为SCs电极材料的使用仍面临着导电性差和机械、化学稳定性差的问题.在此,主要阐述MOFs及其复合物在超级电容器材料应用领域的研究进展,讨论MOFs基超级电容器的结构特征及其在电化学储能领域中展现出独特的性质和新颖的功能,说明MOFs构筑的超级电容器在新能源储存与转换领域发挥重要作用.最后,对MOFs基超级电容器实际应用进行分析与展望.     

可生物降解的明胶基凝胶电解质超级电容器

可生物降解的凝胶电解质超级电容器是一种绿色的能源储存装置。制备了戊二醛交联明胶-Na Cl凝胶电解质(CGPE),并与聚吡咯不锈钢电极组装成超级电容器。通过FTIR、SEM表征了CGPE的结构和形貌,电化学工作站测试了CGPE的电导率和超级电容器的比电容值。结果表明:CGPE有均匀分布的纳米孔洞结构,在室温下,CGPE的离子电导率为5.24×10~(-2)S/cm,组装的超级电容器比电容值为45.8 F/g。可生物降解的凝胶电解将为植入能源装置提供可能。     

超级电容器材料研究的辩证思维

本文运用唯物辩证法的原理,以超级电容器电极材料的研究为例,阐述了超级电容器的发展是一次新的能源技术革命,并对超级电容器贮能机理的矛盾律、理论与实验的相对性与统一性关系、研究目标的创新性、材料合成过程中把握好度的原则进行了辩证分析,最后根据知识经济时代材料的特征对超级电容器的发展方向及面临的挑战作了前瞻性分析.     

直接回收锰酸锂制备超级电容器MnS材料的研究

本文通过将锂离子电池正极废料锰酸锂转化为超级电容器材料MnS的方法来进行锰酸锂废料的再生利用。将正极废料溶解浸出后,调整废料浓度并加入硫源,水热得到MnS材料。X射线衍射、扫描电镜、透射电镜以及比表面分析仪测试的结果显示,水热法制备的MnS呈现良好的晶体结构,并具有较好的电容器特性。探究不同Mn2+浓度对最终产物性能影响发现：浸出液中Mn2+的浓度对最终产物的形貌、比表面积均有影响。其中当Mn2+浓度为0.5 M时,可以得到三维花状辐射结构。该辐射结构有利于提升电解液与材料之间的表面接触,从而促进材料电容性能。该种思路为锂离子电池正极材料的回收提供了新的思路,值得进一步的深入探究。     

Ag2O超级电容器的研究

用固相合成法制备Ag2O作为超级电容器材料,通过循环伏安与恒流充放电等测试手段对Ag2O电极及与作为负极的活性炭电极组成的电容进行分析.结果表明,在7mol·L-1KOH电解液中,Ag2O电极在0.15～0.35V(相对于Hg/HgO)的电压范围内表现出了法拉第电容特性.在不同电流密度下,电极比容量达427.3～554.9F·g-1,Ag2O/活性炭单体电容器比电容为42.5～61.65F·g-1.同时还对正极中Ag2O的含量及导电剂对Ag2O/活性炭单体电容器性能的影响进行了研究.     

Preparation and characterization of LiAlxMn2-xO4 for a supercapacitor in aqueous electrolyte

LiAl_xMn_2—xO₄ (0≤x≤0.5) was synthesized by high temperature solid-state reaction. The structure and morphology of LiAl_xMn_2—xO₄ were investigated by X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM). The results indicate that all samples show spinel phase. The polyhedral particles turn to club-shaped, then change to small spherical, and finally become agglomerates with increasing Al content. The supercapacitive performances of LiAl_xMn_2—xO₄ were studied by means of galvanostatic charge-discharge, cyclic voltammetry, and alternating current (AC) impedance in 2 mol·L⁻¹ (NH₄)₂SO₄ aqueous solution. The results show that LiAl_xMn_2—xO₄ represents rectangular shape performance in the potential range of 0-1 V. The capacity and cycle performance can be improved by doping Al. The composition of x=0.1 has the maximum special capacitance of 160 F·g⁻¹, which is 1.37 times that of LiMn₂O₄ electrode. The capacitance loss of LiAl_xMn_2—xO₄ with x=0.1 is only about 14% after 100 cycles.     

Practical development and challenges of garnet-structured Li7La3Zr2O12 electrolytes for all-solid-state lithium-ion batteries: A review

All-solid-state Li-ion batteries (ASSLIBs) have been widely studied to achieve Li-ion batteries (LIBs) with high safety and energy density. Recent reviews and experimental papers have focused on methods that improve the ionic conductivity, stabilize the electrochemical performance, and enhance the electrolyte/electrode interfacial compatibility of several solid-state electrolytes (SSEs), including oxides, sulf-ides, composite and gel electrolytes, and so on. Garnet-structured Li7La3Zr2O12 (LLZO) is highly regarded an SSE with excellent application potential. However, this type of electrolyte also possesses a number of disadvantages, such as low ionic conductivity, unstable cubic phase, and poor interfacial compatibility with anodes/cathodes. The benefits of LLZO have urged many researchers to explore effective solutions to over-come its inherent limitations. Herein, we review recent developments on garnet-structured LLZO and provide comprehensive insights to guide the development of garnet-structured LLZO-type electrolytes. We not only systematically and comprehensively discuss the preparation, ele-ment doping, structure, stability, and interfacial improvement of LLZOs but also provide future perspectives for these materials. This review expands the current understanding on advanced solid garnet electrolytes and provides meaningful guidance for the commercialization of ASSLIBs.     

血小板单采对献血者血液部分电解质水平的影响

通过对血小板无偿献血者血小板机采前、中、后血液钾(K)、钠(Na)、氯(Cl)、钙(Ca)、磷(P)及镁(Mg)等电解质的测定,研究血小板采集对无偿献血者血液电解质浓度的影响。随机抽取30名血小板献血者,测定血小板采集前、中、后其血液钾、钠、氯、钙、磷及镁等电解质浓度,结果献血者采集中、采集后上述电解质浓度明显降低(P<0.05)。说明血小板单采能引起献血者采集中及采集后血液钾、钠、氯、钙、磷及镁等电解质浓度的降低。     

超级电容器电极材料研究型化学实验的教学探讨

文章结合超级电容器电极材料研究型化学实验,采取实验结合理论的方式介绍Ni(OH)2电极材料的制备方法设计、结构表征及电化学性能测试,使学生更加直观地了解前沿热点超级电容器电极材料的研究方法,激发学生对研究型化学实验的探究兴趣,培养学生的创新能力。     

化学氧化法合成超级电容器电极用聚吡咯及其工艺优化

采用化学氧化法合成一种粉末状超级电容器电极用导电高分子材料聚吡咯,通过引入掺杂剂TSA,使合成的PPy的电导率得到有效的提高,电化学电容性能得到改善;研究掺杂剂浓度、单体浓度、氧化剂浓度、聚合时间及反应温度对Py转化率和PPy电导率、比电容等性能的影响.结果表明,TSA用量对Py转化率和PPy的电导率的影响不大,但对PPy比电容的贡献比较明显;PPy的产量随Py用量增加逐步增加,转化率却呈下降趋势,PPy的电导率和比电容随Py用量增加先增加而后下降;Py的转化率随FeCl3浓度增加而规则地升高,PPy的电导率和比电容先基本保持不变,之后反而降低;随着tp的增加,Py的转化率、电导率和比电容有显著的增加;在低温下有利于提高PPy的电导率.     

基于石墨烯/聚苯胺纳米线阵列复合薄膜的柔性超级电容器

该文报道了基于石墨烯/聚苯胺纳米线阵列自支撑薄膜的柔性超级电容器.首先通过抽滤方法制备了柔性的石墨烯自支撑薄膜,然后在石墨烯薄膜表面原位生长聚苯胺纳米线阵列,得到了石墨烯/聚苯胺纳米线阵列柔性复合薄膜.同时,基于该柔性薄膜组装出三明治结构的柔性超级电容,并测试了其电化学性能.结果表明复合的薄膜具有优异的比电容（278Fg？1）和循环稳定性（循环8000次,容量保持80%）.     

PUA对光固化PEO基高分子固体电解质性能的影响

将聚醚型(A1)和聚酯型(A2)两种特定结构的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)分别与聚乙二醇丙烯酸双酯(PEGDA)、LiX、光引发剂等混合制成光敏体系,然后经UV固化得到高分子固体电解质(SPE)薄膜,并对其机械性能和导电性能进行了测定.结果表明:这两种固体电解质膜的机械性能都比纯聚氧乙烯(PEO)为基体的电解质膜好,加入适当比例的A1的电解质膜的导电性能与以PEO为基体的电解质膜相近,但加入A2的电解质膜的导电性能变差.     

Co修饰活性炭作为超级电容器的电极材料

为提高碳电容器的容量,采用Co2 真空浸渍、碱化处理的方法对活性炭电极进行了修饰.采用循环伏安、恒流充放电、寿命试验及漏电流测量等方法对Co修饰后的电极及电容器的性能进行了测试,结果表明,Co修饰后的活性炭电极的比容量比未修饰的活性炭电极提高26.8%,组成电容器后经1000次循环,电容量仍保持在91%以上,且该电容器漏电流较小.