磷酸亚铁锂的合成及充放电性能研究

使用固相合成法在不同温度下合成磷酸亚铁锂．以它为正极活性物质组装成模拟电池测试充放电性能．使用XRD和IR表征样品．测试结果表明磷酸亚铁锂电池具有平稳的放电平台，良好的循环性能．在0．05mA／cm^2的电流密度下，600℃合成的样品初始放电容量达到90mAh／g，第10个循环的放电容量达到100mAh／g，80个循环后放电容量仍保持初始容量的97％以上，表明它具有优秀的循环性能．500℃合成的样品中有杂相存在，700℃合成的样品的晶粒度过大，这两个因素都可能使放电容量降低．在本实验条件下，600℃是较佳合成温度．     

铜掺杂非晶纳米氢氧化镍的制备及性能

以柠檬酸三钠为络合剂，采用络合反应快速冷冻沉淀法制备出铜掺杂氢氧化镍超细粉体样品材料，采用XRD、TEM和TG-DSC对其结构进行表征，并测试其电化学性能。实验结果表明，样品材料粉体近似为球形，粒径为50nm左右，热分解反应温度较低（269．4℃）且含较多的结晶水。充放电结果表明，当Cu的掺杂量为5％时，样品电极在恒流80mA／g下充电6h，40mA／g放电，终止电压为1．0V时，放电电压稳定于1．260V的时间较长，开路电位为1．462V，放电比容量可达362．976mA·h／g，且循环充放电性能较好。     

铜掺杂非晶纳米氢氧化镍的制备及性能

以柠檬酸三钠为络合剂,采用络合反应快速冷冻沉淀法制备出铜掺杂氢氧化镍超细粉体样品材料,采用XRD、TEM和TG-DSC对其结构进行表征,并测试其电化学性能。实验结果表明,样品材料粉体近似为球形,粒径为50nm左右,热分解反应温度较低(269.4℃)且含较多的结晶水。充放电结果表明,当Cu的掺杂量为5%时,样品电极在恒流80mA/g下充电6h,40mA/g放电,终止电压为1.0V时,放电电压稳定于1.260V的时间较长,开路电位为1.462V,放电比容量可达362.976mA.h/g,且循环充放电性能较好。     

纳米级氢氧化镍与微米级球形氢氧化镍性能比较

为开发高容量、高循环性能镍氢电池,分别使用共沉淀法和固相沉淀转化法,合成了微米级球形氢氧化镍和纳米级氢氧化镍,并对其结构、形貌以及电化学性能进行了对比研究.XRD谱图分析、充放电以及循环伏安测试结果表明,纳米级氢氧化镍比微米级球形氢氧化镍具有更高的电化学活性,而微米级球形氢氧化镍在可逆性、电极循环寿命方面比纳米级氢氧化镍具有更为优越的性能.纳米级氢氧化镍与微米级球形氢氧化镍掺杂使用可收到较好的效果.当纳米级氢氧化镍以质量分数为8%与微米级氢氧化镍掺杂使用时,放电容量提高了约9.6%,同时电极循环性能也得到了一定提高.     

制备方法对石墨粉结构及嵌锂性能的影响

由不同制备方法获得3种石墨粉，对它们进行了结构分析和电化学嵌锂性能的研究.通过XRD、SEM和BET比表面积等结构测试，发现以某种方式粉碎石墨化成型体可以获得石墨化度高、微晶尺寸小、颗粒内有大量微裂缝的石墨粉.这种石墨粉具有高比容量和良好的循环性能.组装成扣式电池以0.32mA/cm     

银纳米结构的固相合成及其光学、电化学性能

本文以硝酸银和抗坏血酸为原料,通过简单的室温固相路线快速合成了银纳米结构.TEM观察显示,表面活性剂对银纳米结构的形貌存在重要的影响:无任何表面活性剂存在时,只能获得团聚的银纳米粒子;十二烷基硫酸钠用作表面活性剂时,获得由银纳米粒子组装的纳米棒;而十六烷基三甲基溴化铵作表面活性剂时,可获得一些银纳米线.同时,不同的银纳米结构其光学、电化学性能也不相同:在UV-Vis光谱中,团聚的银纳米粒子的吸收峰位置分别在270nm和465nm;银纳米棒的吸收峰分别位置分别在284nm和442nm,且前者弱, 后者强;银纳米线则只在274nm处有一强的吸收峰.而在电化学响应中,团聚的银纳米粒子、纳米线和纳米棒的氧化、还原峰分别出现在0.396V和0.307V、0.087V和-0.045V、0.422V 和0.324V.     

苯甲酸锰的合成及热分解机理研究

用半固相反应合成了苯甲酸锰，通过元素分析，Ｘ－射线粉末衍射，红外光谱确定它的组成和晶体结构，它属单斜晶系，为层状结构，用ＤＴＡ和ＴＧ研究了它在空气和氮气气氛中的热分解过程，并用红外光谱表征了热分解产物。苯甲酸锰在空气中一步分解生成氧化锰，在氮气中除分解生成氧化锰外，生成的气相凝聚物成分比较复杂，主要成分是二苯甲酮和三苯甲烷等。     

甘氨酸锰络合物的制备与结构表征

以甘氨酸和金属锰盐为主要原料,制备甘氨酸锰络合物,探讨反应温度、反应时间、反应体系p H值等因素对甘氨酸锰产率的影响,确定最佳合成工艺,并通过红外光谱表征产物结构.实验结果显示,制备甘氨酸锰的最佳反应条件为反应温度70℃,反应时间2.5 h,反应体系p H5~6,在最佳条件下制备的甘氨酸锰络合物的产率为47.86%;红外光谱证明产物为甘氨酸锰络合物.     

表面包覆不同含量CoOOH的氢氧化镍对镍电极电化学性能的影响

对球型Ni(OH)2表面包覆处理后的表面物理性能和电化学性能进行研究.采用沉淀转化法制备纳米氢氧化镍,以化学沉积法在其表面包覆不同含量的CoOOH,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电技术、循环伏安测试进行组织和性能研究.结果表明:包覆不同质量分数CoOOH的球型氢氧化镍仍为β相结构,2.5%的包覆层形成了均匀的导电网络,使活性物质利用率显著提高;表面覆钴质量分数为2.5%时,氢氧化镍具有优良的电化学循环稳定性,300次循环后比容量仅降低15%;包覆质量分数为2.5%的CoOOH的氢氧化镍电极反应的可逆性和充电效率明显提高,并强化镍电极的析氧极化.     

稀土掺杂锂电池正极锰酸锂的合成及电化学性能

采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电池性能测试仪等系统分析了Pechini法合成的LiMxMn2-xO4(M=La,Ce,Nd;x=0,0.02,0.03)的结构、形貌、首次充放电及循环稳定性等.结果表明;除LiCe0.03Mn1.97O4、LiNd0.03Mn1.97O4样品含有微量杂质相(CeO2或Nd2O3)外,其他样品均具有纯的尖晶石型LiMn2O4结构;样品呈规则的球形或近球形,粒径为1.0～2.0μm;采用适量的稀土掺杂可显著提高LiMn2O4样品的首次充放电和循环稳定性能,LiLa0.02Mn1.97O4样品的首次放电容量为123.3 mAh/g,经30次循环充放电后的容量仍保持在112.8 mAh/g,容量保持率为91.5%,远高于相同条件下未掺杂样品的容量保持率.     

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.     

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.     

添加钙对氢氧化镍结构和电化学性能的影响

通过XRD和循环伏安法研究了添加钙对氢氧化镍结构和电化学性能的影响。其中钙是以离子的形式对氢氧化镍掺杂。结果表明：添加了钙的氢氧化镍的晶粒尺寸变小,比表面积增加,晶体缺陷和畸变增多,提高了质子的传递能力和活性物质的利用率,其中以共沉淀方式添加1%钙的氢氧化镍电极的电化学性能最佳。     

球形Ni(OH)2包覆钴化合物的积分进料工艺

为提高镍电极活性材料之间的导电性,在电极制作过程中需添加适量的导电剂,通过混合式工艺添加的导电剂,其利用率和分布均匀性受工艺条件的限制,得不到可靠的保证。提出了一种积分进料的工艺方法,在球形Ni(OH)2的表面包覆上了一层钴的化合物;并利用扫描电子显微技术（SEM）对包覆效果进行了分析和研究,对积分进料工艺进行了结晶学方面的分析,提出了积分进料工艺的数学模型。结果表明,包覆层分布均匀、稳定;使用改性后材料制备的镍电极,其电阻降低,活性材料的利用率提高,大电流充放电性能得到了明显的改进。     

氢氧化镍/过氧化聚吡咯修饰电极的制备及电催化氧化

采用电化学方法制备了纳米氢氧化镍/过氧化聚吡咯复合膜修饰电极(Nano-Ni(OH)2/PPyox),研究了该修饰电极的电化学性质及其电催化活性.结果表明:在0.10 mol·L-1 NaOH溶液中,该修饰电极对葡萄糖具有较强的电催化活性,且具有良好的抗干扰性.在优化实验条件下,安培法检测葡萄糖的线性范围为2.0×10-7 ～5.0×10-5 mol·L-1(r =0.999 7)和5.0×10-5～1.0×10-3 mol·L-1(r=0.999 4),灵敏度分别为1017 μA·mM-1 ·cm-2和733 μA·mM-1·cm-2.     

微电极在 Ni(OH)_2 使用寿命测定中的应用

采用粉末微电极技术，通过循环伏安法对Ｎｉ（ＯＨ）２使用寿命的测定进行了研究．通过控制微电极孔穴深度，使电极过程不受液相扩散控制，从而提高了电极的充放电电流．在电极循环过程中，放电峰电流随着循环次数而变化，从而反映出电极的循环性能．在每次循环扫描过程中，充电深度达到７５％，能够满足常规检测的要求．对含Ｃｏ与不含Ｃｏ两种Ｎｉ（ＯＨ）２的检测结果说明，Ｃｏ有利于延长Ｎｉ（ＯＨ）２的寿命，这一点与已往的结论是相符的．应用这一技术，完成一次测试所需时间不到１０ｈ．这种方法对于研究Ｎｉ（ＯＨ）２掺杂元素对寿命的影响是非常快速而有效的．     

水热合成法制备六方形纳米盘Cd(OH)2

采用简单易行的水热方法合成六边形纳米Cd(OH)₂, 阐述了反应机理并讨论了温度和矿化剂对该产物物相和形貌的影响. 通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射仪(SEAD)对产物的结构与形貌进行表征, 结果表明, 制得的Cd(OH)₂纳米颗粒形状规则.     

气体扩散层集流体对Ni(OH)2纳米结构电化学性能的影响

We report the electrochemical performance of Ni(OH)₂ on a gas diffusion layer (GDL). The Ni(OH)₂ working electrode was successfully prepared via a simple method, and its electrochemical performance in 1 M NaOH electrolyte was investigated. The electrochemical results showed that the Ni(OH)₂/GDL provided the maximum specific capacitance value (418.11 F·g?1) at 1 A·g?1. Furthermore, the Ni(OH)₂ electrode delivered a high specific energy of 17.25 Wh·kg?1 at a specific power of 272.5 W·kg?1 and retained about 81% of the capacitance after 1000 cycles of galvanostatic charge–discharge (GCD) measurements. The results of scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) revealed the occurrence of sodium deposition after long-time cycling, which caused the reduction in the specific capacitance. This study results suggest that the light-weight GDL, which can help overcome the problem of the oxide layer on metal–foam substrates, is a promising current collector to be used with Ni-based electroactive materials for energy storage applications.     

基于Ni(OH)2/NiOOH媒介电化学氧化葡萄糖的循环伏安法分析

首先通过多周期的电化学循环伏安处理法在Ni金属丝（Ni_w）上原位生长Ni（OH）₂/NiOOH活性层作为电化学氧化葡萄糖的电极材料,然后通过逐个周期改变葡萄糖浓度（1~15 mmol/L）的循环伏安法,研究了葡萄糖在电极上的氧化机理及动力学特征,详细分析了不同电位下氧化电流与葡萄糖浓度的数学关系。结果表明：葡萄糖的电化学氧化机理是基于NiOOH对葡萄糖的化学氧化和电化学氧化再生NiOOH的耦合过程;0.16~0.24 V为葡萄糖氧化电化学控制区;在0.24~0.36 V间,响应电流随葡萄糖浓度呈等阶梯式增加,为典型的扩散控制。进一步研究表明所制备的Ni（OH）₂/NiOOH/Ni_w电极在葡萄糖定量分析时展现了较好的线性关系（10 μmol/L~5.5 mmol/L,R²=0.9999）,灵敏度达到62.7 μA/（mmol·L^-1）,且对模拟腹膜透析液、血液中常见共存物展现了良好的抗干扰能力。     

水热合成法制备六方形纳米盘Cd(OH)2

采用简单易行的水热方法合成六边形纳米Cd(OH)₂, 阐述了反应机理并讨论了温度和矿化剂对该产物物相和形貌的影响. 通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射仪(SEAD)对产物的结构与形貌进行表征, 结果表明, 制得的Cd(OH)₂纳米颗粒形状规则.