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.     

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.     

氢氧化镍纳米片的制备及其超电容性质

以乙醇为溶剂,氨水作为沉淀剂,制备出了氢氧化镍纳米片.用X射线衍射仪和场发射电子显微镜(FESEM)表征了产物的形貌和结构,结果表明所得产物为厚约30 nm直径200～400 nm的纳米薄片.将所制备的氢氧化镍纳米片制成电极,用循环伏安、恒电流充放电测试和交流阻抗等方法测试表明,氢氧化镍纳米片具有良好的超电容性质,其单电极比容量最高达到1 338 F.g-1.     

球形Ni(OH)_2粒径分布对电化学活性的影响

以不同粒径球形Ni(OH)2为活性材料,以泡沫镍为导电基体,制备氢氧化镍电极,进行活性检测.结果表明,以按一定粒径比例混合的Ni(OH)2为活性物质所制备的电极,其电化学活性最高.     

球形Ni(OH)2粒径分布对电化学活性的影响

以不同粒径球形Ｎｉ（ＯＨ）２为活性材料，以泡沫镍为导电基体制备氢氧化镍 电极，进行活性检测，结果表明，以按一定粒径比例混合的Ｎｉ（ＯＨ）２为活性物质所制备的电极，其电化学活性最高。     

纳米Ni(OH)2的制备与研究

镍氢新型二次电池已成为开发热点，但由于现有的镍正极不能与MH负极相匹配，限制了镍氢电池的进一步应用．采用沉淀转化法制备纳米级氢氧化镍，通过调节表面活性剂的含量和实验温度，得出最佳反应条件．对制得的样品进行XRD和TEM表征，并对样品进行了恒流放电测试．测试结果表明：制得的样品为球形，颗粒粒度为纳米级，直径为30～50nm，晶型为β型；将样品与传统的微米级氢氧化镍相比较，测得其电化学容量可提高20％以上．     

电化学沉积四氨基酞菁镍敏化纳米TiO2电极

为寻找高效低成本的染料及其在纳米晶体表面新的键合方式,用电化学方法制备了四氨基酞菁镍敏化纳米T iO2电极.用阳极氧化水解法和丝网印刷法制备纳米T iO2电极,以此为工作电极研究了四氨基酞菁镍在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DM SO)中的循环伏安曲线,分析了四氨基酞菁镍的氧化还原电位.用恒电位沉积制备了四氨基酞菁镍敏化纳米T iO2电极,探讨了沉积电位及时间对电极性能的影响.实验结果表明,在1.0V恒电位沉积得到的电极光电性能最好,沉积时间24h电极性能趋于稳定,实验证明以电化学沉积法制备的敏化T iO2电极的光电性能高于自组装法.     

钯/泡沫镍电极的制备及电催化脱氯的研究

研究了应用于电催化脱氯的钯/泡沫镍电极的最佳制备工艺条件.使用电沉积法制备钯/泡沫镍电极,在单因素试验的基础上,选取电流密度、制备温度、钯溶液浓度为自变量,多酚的提取率为响应值,根据响应面Box-Benhnken试验设计原理,采用三因子三水平的分析法模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,优化钯/泡沫镍电极的制备工艺.钯/泡沫镍电极的最佳工艺条件为:电流密度7.94 m A/cm~2、制备温度40.3℃、钯溶液浓度14.195 mmol/L.在此条件下制备的电极对2,4-二氯苯酚去除率可达到99.44%,与预测值99.67%高度相符.     

镍锰氧化物电极材料用于超级电容器的电化学性能研究

目的研究镍锰氧化物电极材料的形貌及相组成对超级电容器电化学性能的影响。方法分别采用模板法、水热法及旋转蒸发方法制备了不同形貌的镍锰氧化物,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)手段对材料的物相、晶体结构以及微观形貌进行表征,采用三电极体系测试其作为超级电容器电极材料的电化学性能。结果循环伏安和电化学性能循环测试结果表明,在0.1 A/g电流密度下,空心球、微米球及纳米颗粒3种不同形貌的镍锰氧化物电极材料的的放电容量分别是90.57,36.4和8.72 F/g。空心球状镍锰氧化物电极材料显示出较优异的电容特性。充放电循环1 000次后,其放电容量保持率为85.28%。结论独特的空心球状结构有利于增强电极材料的电化学性能。     

碳纤维纳米圆盘电极和金超微电极的制备

提出了一种简单制备碳纤维纳米圆盘电极的新方法.将微米级碳纤维经化学刻蚀后,通过多次电化学沉积电泳漆,加热烘烤;然后将完全绝缘的碳纤维电极塑封在聚丙烯膜中,打磨抛光后露出电极表面,制得碳纤维纳米圆盘电极.电化学实验表明电极的有效半径为几十到几百纳米.以制得的碳纤维纳米圆盘电极为基体,通过还原沉积金制备了纳米级超微金电极.     

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.     

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.     

泡沫镍表面原位生长Ni-MOF电极材料用于电化学储能

目的:研究不同三乙胺用量对泡沫镍表面原位生长Ni-MOF电极材料结构形貌及其电化学储能的影响。方法:采用XRD,SEM对电极材料的晶体结构及形貌进行了表征;采用电化学法等对Ni-MOF电极材料的电化学储能进行了评价。结果:实验结果表明,当三乙胺的用量为金属盐质量的30%时,Ni-MOF电极材料具有均一的纳米球结构,在电流密度为1.0 mA.cm^-2时,比电容达到2800 mF cm^-2。结论:纳米球型的结构增加了电化学反应的活性位点,同时泡沫镍基底改善了Ni-MOF电极材料的电子传输能力和电解质离子的扩散速率。     

覆镍硅微通道板用于三维超级电容器的研究

采用无电镀方法在硅微通道板上制备镍,然后进一步通过化学液相沉积法,在其上面制备了氢氧化镍纳米晶体,获得了一种具有独特三维结构的Si-MCP/Ni/Ni(OH)2超级电容器.研究发现,制得的氢氧化镍晶体由许多纳米薄片组成,XRD图谱显示其具备α和β两种晶型.通过循环伏安和计时电位法对该超级电容器进行了性能测试.在放电电流为10 mA时,样品获得最大放电比容量,为2 150 F/g.在多次循环测试中,样品的稳定性良好.随着退火温度的升高,样品的容量下降.研究发现氢氧化镍的表面积减小是导致容量衰减的主要原因.由于该电容器有着巨大的比容量和良好的稳定性,该三维结构有望应用于二次电源和相关器件中.     

多孔TiO_2薄膜电极的制备及光电性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳晶薄膜电极.为了提高电极的光电性能,选用聚苯乙烯(PS)微球作造孔剂,制备了多孔TiO2纳晶薄膜电极.利用XRD,SEM对样品进行了表征,并用此薄膜电极组装了染料敏化太阳能电池,并在模拟太阳光下进行了光电性能测试,考察PS微球的量对样品微结构和光电性能的影响.实验结果表明,PS微球乳液为7%时,TiO2薄膜电极空隙率较高,孔径均匀,且光电性能最优.     

阴极共沉积Ni(OH)2薄膜在碱溶液中的电化学特性

采用阴极电沉积法在镍基底上制备Ni(OH) 2 薄膜 ,循环伏安法在 1 0mol·dm-3 KOH溶液中测量了薄膜电极的催化析氧特性 .沉积Ni(OH) 2 的薄膜电极比镍基底增加了 2 0mA·cm-2 的析氧电流 (1 0VvsHg/HgO电极 ) .在制膜过程中掺杂 7?(V/V)得到的复合氢氧化镍薄膜电极在碱溶液中的析氧电流又增加了约 2 0mA·cm-2 .分光光度法和薄层扫描分析法对薄膜进行了成分分析 .     

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。     

碳布负载的ZnO/C/Ni(OH)2纳米阵列的构建及电化学性能

以碳布(CC)为基体、氧化锌纳米棒为模板,2-甲基咪唑为有机配体,采用水热与高温碳化方法,在碳布表面构建氧化锌纳米棒阵列复合材料(ZnO/C);利用电沉积法在ZnO/C复合物表面生长氢氧化镍(Ni(OH)_2)纳米片,获得碳布负载的氧化锌/碳/氢氧化镍(ZnO/C/Ni(OH)_2)核壳结构纳米棒阵列。对获得的复合材料进行形貌和结构表征,并对其电化学性能进行了测试。结果表明:复合物纳米棒阵列均匀生长在碳布表面,纳米棒外层由纳米片状Ni(OH)_2相互交叉堆叠而成;该复合材料作为超级电容器的电极材料时,在1.0 A/g的电流密度下比容量可以达到1 051.9 F/g;当电流密度增大到10 A/g后,比容量仍有644.5 F/g;在5.0 A/g的电流密度下进行5 000次循环充放电后,复合电极的比容量仍保留87.1%,展现出良好的电化学性能。     

CeO_2纳米球的制备及其降解甲基橙反应性能

以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,采用水热合成法制备了Ce O2纳米球催化剂,利用N2吸附-脱附、X射线粉末衍射、扫描电镜等技术对其进行了表征,并以甲基橙(MO)为模拟污染物评价了Ce O2纳米球的光催化性能,探讨了催化剂加入量、甲基橙初始浓度、p H值、H2O2的添加对Ce O2纳米球光催化性能的影响。结果表明,采用水热合成法制备了Ce O2纳米球光催化活性高于尿素共沉淀法制备的Ce O2纳米粒子;当甲基橙的初始浓度为10 mg/L,催化剂用量为1 g/L,p H值6.2,光照3 h后,甲基橙降解率为75%。     

泡沫镍/硅烷膜/ZnO复合材料的制备及其光催化性能

采用水热法制备氧化锌(ZnO)微球,并以水基硅烷膜为黏结层、以泡沫镍为基底负载ZnO微球,得到泡沫镍/硅烷膜/ZnO复合材料.采用扫描电子显微镜(SEM)对泡沫镍/硅烷膜/ZnO复合材料的表面微观形貌进行观察.同时研究经多次负载ZnO微球的复合材料和负载纳米二氧化钛(TiO2)的复合材料对甲基橙的光催化降解效果.研究结果表明:ZnO微球的粒径约为5 μm,表面由厚度约为10nm的多孔鳞片组成,水基硅烷膜厚度约为1 μm,与泡沫镍基体结合紧密,负载的ZnO微球部分嵌入硅烷膜.经一次负载ZnO微球的复合材料降解性能最佳,负载ZnO微球的复合材料对甲基橙的降解效果优于负载纳米TiO2的复合材料.