聚苯胺－碳复合电极材料研究

采用吸附聚合法制备聚苯胺－碳复合粉料，用涂覆法制备大面积、可卷绕的聚苯胺－碳－聚偏氟乙烯复合阴极膜作为锂二次电池的阴极活性材料．研究了试验电池的工艺特点和放电特性．     

直接甲醇燃料电池运行参数的研究

以载量均为4 mg/cm2的Pt-Ru黑和Pt黑分别为阳极、阴极催化剂,以碳布为扩散层,以Nafion115为质子交换膜,制备膜电极,组装直接甲醇燃料电池并通过恒电位法和交流阻抗法分别测试性能和阻抗. 研究考察了各种工艺参数对电池电化学性能的影响,得出55 ℃下最佳工艺参数为:甲醇浓度为1.5 mol/L、流量为1.5mL/min时阳极反应达到最优,氧气压力在0.3 MPa、流量在800 mL/min时阴极反应达到最佳.     

3%NaCl溶液中碳—铜短路体系接触腐蚀机理

应用旋转圆盘电极（ＲＤＥ）法、浸渍腐蚀试验法及腐蚀表面的Ｘ射线衍射分析法研究了３％ＮａＣｌ溶液中碳－铜短路接触腐蚀的机理。结果表明，该腐蚀属Ｏ２去极化腐蚀，其阴极去极化反应一般为扩散控制。在与腐蚀电流相对应的电位区内，在碳电极上Ｏ２的阴极还原电流密度约为铜电极上的还原电流密度的二倍，并且，由于碳膜的存在，在铜表面上形成了铜氧化物－铜电偶，因而促进了铜的腐蚀。     

一种金属复合氧化物为催化剂的空气电极的研究

以一种金属复合氧化物为催化剂,以活性炭为载体,制备了空气电极.采用三电极体系测试了空气电极的阴极稳态极化曲线和200 mA/cm2电流密度下连续放电曲线.结果表明,在ω(NaOH)=30%的溶液、300 mA/cm2电流密度下,氧还原的过电位仅0.180 V;200 mA/cm2的电流密度下放电,寿命可长达6 000多小时.用此种空气电极作为阴极,可以大幅度提高锌-空气电池和铝-空气电池的电压.     

不同方法制备的铂碳复合电极极化曲线测试分析

以树脂碳为载体,用化学吸附还原法、电镀还原法和离子溅射法制备了3种不同类型的铂碳复合电极,然后采用恒电位法测定了铂碳复合电极的阴极极化曲线,并以此为基础求出了这些铂碳复合电极的有关电化学参数.实验结果表明用不同方法制备的铂碳复合电极在相同测试条件下的交换电流密度、塔菲尔常数和传递系数等电化学性能参数有一定的差别.这些实验数据为评价不同工艺方法制备的离子交换膜燃料电池铂碳复合电极的电化学性能提供了重要的参考依据.     

炭负极材料的炭化制备工艺对锂离子电池充电放电性能的影响

以Ni^2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂为炭化预聚体,制备出了锂离子电池炭负极材料,考察了炭化制备工艺对炭负极材料充电放电性能的影响。实验结果表明,采用Ni^2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂制备锂离子电池炭负极材料时,炭化处理并不是越高越好,而是在一定温度范围内,低温处理样品的充电放电容量反而比高温处理样品的要高;在还原性气氛中炭化处理样品的充电放电容量明显高于惰性气氛中炭化处理的样品。实验数据还表明,在相同处理条件下,树脂炭化产物的粒度越小,制备出的锂离子电池炭负极材料的充电放电容量就越大。     

涂覆法制备TiO2薄膜光电极及催化性能研究

用涂覆法制备了TiO2薄膜光电极，并对其进行了XRD和SEM的表征。以该电极为工作电极，铜片为电极，饱和甘汞电极为参比电极，建立了三电极光电催化体系，研究了此TiO2薄膜的光电催化性能以及外加偏压对反应速率的影响。结果表明：利用涂敷法制备TiO2薄膜电极是一种较好的方法；外加偏压可抑制光生电子－空穴的复合，提高苯酚的光催化效率；外加阳极偏压的光学催化速率优于外加阴极偏压的速率；在一定范围内，外加阴极偏压越大，苯酚的降解速率越快。     

聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料的制备及其在微生物燃料电池中的应用研究

用原位化学氧化聚合的方法合成聚苯胺/气相生长的碳纤维的复合材料, 采用SEM, FTIR和TGA对聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料的微观形貌、结构和热稳定性进行测定。SEM结果显示, 聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料属于纳米级别, 形貌与气相生长的碳纤维类似, 推测苯胺的聚合作用发生在碳纤维的表面。FTIR结果显示聚苯胺与复合材料具有相似的图谱, 进一步证实聚合作用发生在碳材料的表面, 聚合过程中未产生新的键合作用。将复合材料作为阴极催化剂修饰到碳布的基底电极上, 修饰量为5 mg/cm², 结果表明复合材料修饰的微生物燃料电池的功率密度最大值为299 mW/m², 比未修饰的燃料电池提高6.5倍。电化学阻抗谱图较好地符合Nyquist模型, 并给出等效电路图。聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料可以作为一种廉价且性能优良的阴极氧气还原反应催化剂。     

锂—氧化铜电池反应机理：3.放电电流对阴极过程的影响

利用光电化学方法和Ｘ射线衍射分析方法，研究了锂－氧化铜电池阴极还原反应，发现采用不同电流密度放电，该电池阴极过程有较大差别：放电电流密度较小时，电化学嵌入反应是主要的阴极过程；随放电电流密度的增大，经典的还原反应以越来越大的比例加入到放电过程中来，据此解释了文献报道中存在的一些矛盾现象。     

炭负极材料的炭化制备工艺对锂离子电池充电放电性能的影响

以Ni2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂为炭化预聚体 ,制备出了锂离子电池炭负极材料 ,考察了炭化制备工艺对炭负极材料充电放电性能的影响。实验结果表明 ,采用Ni2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂制备锂离子电池炭负极材料时 ,炭化处理温度并不是越高越好 ,而是在一定温度范围内 ,低温处理样品的充电放电容量反而比高温处理样品的要高 ;在还原性气氛中炭化处理样品的充电放电容量明显高于惰性气氛中炭化处理的样品。实验数据还表明 ,在相同处理条件下 ,树脂炭化产物的粒度越小 ,制备出的锂离子电池炭负极材料的充电放电容量就越大     

含铅的多元氢阴极电催化性能的研究

用电沉积法制备Ｍｏ－Ｗ－Ｎｉ－Ｐｂ－Ｃａ多元活性阴极，研究了在０．５ｍｏｌ／Ｌ Ｈ２ＳＯ４中的析氢反应，结果表明，多元阴极具有较高的电催化活性，其析氢过电位比软钢阴极降低３０５ｍＶ，ｉ０提高三个数量级，且有较好的稳定性，并用光电子能谱研究了表面组成和结构。证实表面有：Ｎｉ，ＮｉＯ，ＭｏＯ２，ＭｏＯ＾２－４，ＷＯ３，ＰｂＯ２，ＰｂＯ，Ｃａ＾＋＋等物质。     

锂离子电池能源材料研究进展

能源材料是指能源的开发、运输、转换、储存和利用过程中的材料,其中锂离子电池材料是应用和开发前景最好的一种能源材料.改善和提高锂离子电池电化学性能的关键是选取充放电性能良好的电极材料.总结上海大学环境与化学工程学院在新型电极材料领域的研究进展,其中包括锡基纳米粒子、锡基/碳复合纳米材料、碳纳米材料、碳包裹磷酸铁锂复合纳米材料、氧化钴/碳复合纳米材料、氧化镍/石墨烯复合纳米材料,并对该类材料的发展趋势进行展望.     

聚苯胺/聚硫橡胶复合膜的电化学行为的研究

利用循环伏安、交流阻抗和动电位扫描，研究了聚苯胺／聚硫橡胶复合修饰电极在半胱氨酸的硫酸溶液中对含有S－S键的电化学反应的电催化作用及复合膜对碳钢的防腐作用和它本身的稳定性。研究结果表明：与聚苯胺膜相比，此复合电极对含有S－S键物质的电化学反应具有更高的电催化活性及更好的防腐性和稳定性。     

导电导磁复合聚苯胺电磁参数及吸波性的研究

制备了两种磁材料与聚苯胺合成的材料,采用３ｃｍ波导式测量在线８ＧＨｚ－１４ＧＨｚ频率范围内,用多点拟合的实验和计算方法对这类复合聚苯胺的电磁参数及微波吸收特性参数进行了测量。实验结果表明,复合聚苯胺在吸收剂中的浓度对电磁参数及吸波性能的影响很大。     

石墨烯/聚苯胺复合膜修饰玻碳电极测定多巴胺

采用原位聚合法制备石墨烯/聚苯胺复合物,利用X射线衍射技术和红外光谱进行表征,通过滴涂法制备修饰电极,对多巴胺进行电化学测定。分别对支持电解质、pH值和扫描速率等实验条件进行了优化,建立了测定多巴胺的新方法。实验结果表明,经石墨烯/聚苯胺修饰后的玻碳电极对多巴胺具有很好的催化氧化作用。在0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液中(pH值为4.0),多巴胺的线性响应范围为8.0×10-7~5.0×10-3 mol/L,相关系数为0.994,检出限为9.8×10-8 mol/L。该法用于实际样品中多巴胺的测定,回收率为97.1%~103.4%。     

煤/聚苯胺复合材料制备方法研究进展

煤基聚苯胺复合材料是以煤为模板,引入苯胺原位聚合制得的导电高分子材料,具有良好的光电性能、氧化还原性和可加工性,应用于防腐蚀、抗静电、二次电池、电极材料和电磁屏蔽等领域.文中综合阐述了近年来煤基聚苯胺制备方法的研究进展,对煤/聚苯胺复合材料制备方法如苯胺抽提/溶胀法、氧化处理法、磺化处理法等做了介绍,探讨了各种处理方法对煤和煤基聚苯胺结构和性能的影响,分析总结了现有方法制备的聚苯胺复合材料的优缺点,并对今后的研究方向作了展望.     

碳纸/纳米MnO2复合电极材料的制备及其电化学性能研究

将碳纸与氧化还原反应法制备的纳米MnO_2通过液相沉积法形成新的复合电极材料,采用循环伏安和交流阻抗测试技术对复合电极材料进行电化学分析,研究结果表明:碳纸/纳米MnO_2复合电极材料呈花瓣状开放结构,有利于提高复合电极的比表面积;碳纸基体沉积时间为1 h时,复合电极的电化学性能最稳定;但随着扫描速率的增加,复合电极的比电容呈下降趋势,且沉积时间越长,复合电极电容性的稳定也越差。     

生物质碳基催化剂对微生物燃料电池的影响

为了确定生物质碳阴极催化剂对微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)产电性能的影响,以马尾藻、江篱、青贮能源草为原料,分别制备了生物质碳阴极催化剂材料,以XC-72R活性炭粉作对照,通过傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、BET(brurauer-emmett-teller)比表面积分析仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、EDX(energy dispersive X-Ray spectroscopy)等对生物质碳阴极催化剂材料进行了分析与表征,研究了它们对空气阴极微生物燃料电池阴极氧还原反应的催化效果以及对微生物燃料电池产电性能的影响.结果表明:四种碳基材料催化剂中,马尾藻生物碳催化剂的含氮基团质量分数高达4.04%,它对氧还原的催化性能最好.     

新型高能量密度锂离子电池来啦

正如今,动力电池、消费类电池等终端产品对高能量密度锂离子电池的需求日益增强,高比容量、长循环稳定的硅碳复合负极材料开发充满挑战。不久前,我国科研团队构筑出高机械稳定的自机械抑制石墨烯复合硅碳负极材料。这项研究进一步解决了石墨烯复合硅碳负极材料规模化制备技术难题。     

壳聚糖包埋Ru(bpy)2+3/SiO2复合膜电极电化学发光特性

制备了壳聚糖包埋Ｒｕ（ｂｐｙ）＾２＋３／ＳｉＯ２复合膜电极,对其电化学发光特性的研究表明：铂和玻碳复合膜电极循环伏安曲线的阳极峰分别在１１５０和１３７０ｍＶ,阴极峰分别在１０５０和１２６０ｍＶ;复合膜电极的荧光发射光谱位于５８５ｎｍ;电极的响应时间为１０ｓ,对基质具有电位和ＰＨ选择性;对５．５＊１０＾－４－１．０＊１０＾－２ｍｏｌ．Ｌ＾－１的草酸和抗坏血酸分别有相关系数为０．９９５和０．９９２的线