网状Co_3O_4电极材料的合成及其电化学性能研究

本研究以尺寸约为2μm的silicalite-1型沸石分子筛为模板,以Co(NO_3)_2·6H_2O为Co源,经过浸渍和焙烧处理,得到silicalite-1@Co_3O_4复合材料。将复合材料用10%HF浸泡脱模,得到一种具有网状结构的Co_3O_4,并通过扫描电镜表征产物形貌,电化学工作站测试电化学性能。     

Co_3O_4纳米线阵列的制备及其储锂性能

利用水热和后热处理的方法,在不锈钢片上制备了Co_3O_4纳米线阵列,并作为阳极应用到锂离子电池上。结构和形貌表征发现,Co_3O_4纳米线为多孔结构,由大小为20~40nm的Co_3O_4颗粒构成。电化学特性测试表明,Co_3O_4纳米线阵列电极具有良好的循环稳定性和优异的倍率特性,在890mA/g的电流密度下,可逆容量为1 300mAh/g,循环150次后,库伦效率保持在99%以上。分析指出,多孔纳米结构不但使活性物质Co_3O_4能够充分与电解液接触并反应,有效地适应材料在充放电过程中的体积变化,而且减小了锂离子和电子在其中的输运距离。同时,在集流体上直接生长活性物质,它们之间具有良好的电接触,有利于电子通过界面的快速传输。     

高比电容Mn_2O_3/CRF电极材料的制备及性能研究

采用冷冻干燥有机气凝胶法制备碳气凝胶,利用沉积法在其表面负载Mn_2O_3制备Mn_2O_3/CRF复合材料,并通过调节沉积时间制得4种不同的Mn2O3/CRF复合材料,并考察了4种复合材料的电化学性能差异.结果表明,沉积时间为10 min的Mn_2O_3/CRF复合材料的比电容最大,且循环伏安曲线矩形的宽度最大,CV曲线覆盖面积最大,比电容高达375 F/g,表现出良好的电化学电容特性.     

磷钨酸电极材料的超级电容器性能研究

多金属氧酸盐由于具有快速可逆的多电子氧化还原反应特点,已成为备受瞩目的新一代超级电容器电极材料.但多金属氧酸盐易溶于水以及众多溶剂的缺点导致其循环稳定性能差、电容值偏低,制约了该电极材料的实际应用.将典型的多金属氧酸盐——磷钨酸盐通过四丁基溴化铵进行处理后,得到不溶于水的磷钨酸盐四丁基溴化铵电荷转移配合物.在三电极系统中测试其超级电容器性能,在5 A·g~(-1)电流密度下的电容值是64.1 F·g~(-1),在电流密度为15 A·g~(-1)时循环充电/放电15000次以后的电容保持率高达97%.磷钨酸盐四丁基溴化铵电荷转移配合物的循环稳定性能优于多数赝电容器电极材料,为磷钨酸盐在超级电容器电极材料方面的应用提供了一定的基础.     

超级电容器用NiCo2S4电极材料研究进展

二元过渡金属硫化物Ni Co₂S₄是典型的超级电容器电极材料,近年来被深入研究．综述了Ni Co₂S₄作为超级电容器电极材料的制备方法,以Ni Co₂S₄为基体制备复合电极材料的相关研究以及Ni Co₂S₄电极材料的不同形貌对其性能的影响,并对其发展前景进行了展望．     

超级电容器电极材料纳米α-MnO2的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法和沉淀法制备了具有纳米结构的α-MnO2,分别对其进行X-射线衍射（XRD）,扫描电镜（SEM）,循环伏安（CV）等测试,结果发现溶胶-凝胶法所合成的材料是由粒径为60nm的微粒组成,沉淀法所合成的材料粒径在80nm范围,并研究了不同配比的α-MnO2和活性炭组成的复合电极在各种浓度的电解液中的循环伏安性能,发现当电极中α-MnO2质量百分含量为40%-60%时,在0.5mol/L Na2SO4,2.0mol/L(NH4)2SO4,1.0mol/L,KCl溶液中的比电容较高,其中在2.0mol/L(NH4)2SO4溶液中的比电容最高可达108.26F/g.     

铁掺杂热电材料Ca_3Co_4O_(9+δ)的制备及其磁性研究

采用溶胶-凝胶的方法制备了热电材料Ca3Co4-xFexO9+δ(x=0~0.5)的粉体.研究了烧结温度及Fe掺杂含量对粉体微观结构的影响.X射线衍射(XRD)测试结果表明,热处理温度越高,样品的结晶度越好.但是,样品在升到一定温度后会分解.从样品的扫描电子显微(SEM)照片来看,材料的晶粒形状尺寸均匀.通过振动样品强磁计(VSM)测试样品磁性发现样品的磁性随着掺杂Fe的浓度增加而增强.     

ZnCo_2O_4纳米线的制备与性能研究

利用NH_4F辅助水热合成法制备了ZnCo_2O_4纳米线,对ZnCo_2O_4纳米线的晶体结构、形貌和性能进行了测试及分析.     

超级电容器炭气凝胶电极材料的研究

采用常压干燥法以间苯二酚(R)、甲醛(F)为原料制备RF炭气凝胶,用SEM对其进行表征.将水溶液化学沉淀法制得的氢氧化镍作为正极,分别采用不同催化剂含量制备的RF炭气凝胶和活性炭材料作负极,用恒流充放电、循环伏安等方法系统地考察了电极材料的电化学性能.结果表明,在恒流充放电和循环伏安测试中电极材料都表现出了良好的电容特性.常压干燥法制备的炭气凝胶呈现珍珠串式的网络结构,存在大量孔洞,随催化剂含量降低,颗粒与孔洞尺寸会明显变大,比容量和比能量减小.RF炭气凝胶作负极的比容量和比能量明显高于活性炭作负极的电容器.     

电沉积法制备超级电容器电极材料纳米MnO2

采用恒电流、恒电位及循环伏安三种电沉积方法在石墨上从pH为57,浓度为016 mol/L MnSO4水溶液中分别制备了具有纳米结构的超级电容器活性电极材料MnO2用扫描电镜测试了其结晶形貌,用电化学研究了其在不同浓度的Na2SO4溶液中的电容特性,计算了它们的比电容,并对测试结果进行了比较和分析结果表明： MnO2的形貌及性能与沉积方法有关,所合成的MnO2的粒径大约50 nm;用恒电流沉积法制备的样品,在03 mol/L的Na2SO4溶液中比电容最高,可达30675 F/g     

热解聚间苯二胺基超级电容器电极材料的研究

间苯二胺在氧化剂存在下聚合成聚间苯二胺,然后在高温下热解得到一次热解聚间苯二胺(PPDAN-1),PPDAN-1在KOH存在下进一步高温烧蚀,得到二次热解聚间苯二胺(PPDAN-2),以PPDAN-2为电极材料制成超级电容器,通过对电容器的恒流充放电测定结果表明,它是一种良好的电极材料,其比容量可达到189F·g-1。     

pH值对多酸基晶态材料制备的影响及性质研究

使用Keggin型多磷钨酸钠和醋酸锌为反应物,在水热法下通过调节pH值形成了2个具有不同形貌(如片状、块状)的多酸基晶态材料磷钨酸锌,并采用X-射线粉末衍射、傅里叶红外、光电子能谱仪及场发射扫描电子显微镜等方法对样品的结构和组成进行表征.以甲基橙为催化降解对象,对样品在其水溶液中的光催化性质进行了研究.结果表明,所合成的尺寸较小具有长方体形状样品1#对污水中的甲基橙具有潜在的催化降解能力.     

亚微米级LiAlxMn2-xO4的制备及其性能研究

以硝酸锂、醋酸锰及廉价的尿素为材料,用燃烧法合成尖晶石型LiMn2O4,XRD研究发现,利用燃烧法制备的前驱体已经具有一定的尖晶石结构,但存在一些杂质峰,煅烧后得到纯净的尖晶石LiAlxMn2-xO4材料,其粒径较小,约为0.5μm,且颗粒分布均匀。在圆柱形实体电池体系中研究了材料的电化学性能。材料的首次放电容量达到了102.42 mA.h.g-1,对材料进行微量Al3 掺杂后,材料的循环性能得到显著提高,经过40次循环后,材料的容量保持率为83.3%。     

Li4Ti5O12纳米粉体及多孔薄膜电极的制备

采用溶胶-凝胶法制备了Li4Ti5O12纳米粉体,同时研究了溶液初始pH值、络合剂用量、溶剂及焙烧温度等条件对Li4Ti5O12纳米粉纯度的影响。X射线衍射实验表明,所得粉体为尖晶石结构的Li4Ti5O12复合氧化物。采用X射线衍射线宽法测定700℃焙烧的粉体粒径为26.8m左右。通过浸渍提拉法得到Li4Ti5O12多孔薄膜电极,扫描电子显微镜测得薄膜电极的平均厚度为25.2μm。     

SiO_2/TiO_2超亲水膜的制备与性能研究

超亲水膜由于润湿角非常小,在光学领域有着广泛的应用.采用溶胶提拉法制备了一种SiO_2/TiO_2复合超亲水薄膜.研究了薄膜的制备工艺,并且对薄膜进行了紫外光照射和热处理,考察了处理后的薄膜润湿角的变化.结果表明,SiO_2/TiO_2复合超亲水薄膜具有非常低的润湿角,该薄膜热处理后超亲水性能增加,润湿角接近0°.     

纳米Fe_3O_4强化混凝沉淀处理含油废水

本文采用共沉淀法制备纳米Fe_3O_4,将其和混凝剂PAC协同处理工业含油废水。试验结果表明:纳米Fe_3O_4对PAC处理含油废水的效果有着明显的增强作用;当废水温度为35℃,加入PAC为3.0 g/L,纳米Fe_3O_4为2.5 g/L、pH=8.0、反应时间为25 min时,COD_(cr)去除率可达86.25%     

低缺陷β-Ga_2O_3单晶材料生长技术研究

β-Ga_2O_3是一种光电性能优异的宽带隙氧化物半导体材料,基于此,介绍β-Ga_2O_3的特性及应用潜力,阐述大尺寸β-Ga_2O_3单晶生长面临的难点,并结合国内外β-Ga_2O_3单晶生长技术进展,分析低缺陷β-Ga_2O_3单晶材料生长方法。     

PEVOH磺酸钠薄膜的制备及其电致形变性能研究

采用PEVOH(聚乙烯-乙烯醇)和1,3-丙烷磺酸内酯合成了PEVOH磺酸钠,并对其结构进行了红外和核磁表征。当PEVOH中的羟基和1,3-丙烷磺酸内酯的摩尔配比小于 2．5时,制得的PEVOH-SO3NA具有良好的水溶性;当摩尔配比大于2．5时,产物PEVOH- SO3NA开始逐渐出现憎水的特征。通过高压静电纺丝技术制备了PEVOH磺酸钠薄膜,SEM分析了薄膜的微观形貌特征,并用自制的形变测定装置测量了其发生形变时的电压为128V- 156V(膜厚:1MM),并从PEVOH磺酸钠的结构与性能的关系阐述了PEVOH磺酸钠薄膜的电致形变发生机理。