FeOOH/碳布柔性薄膜电极的制备及其超级电容器性能研究

运用简便易操作的水解法合成了一系列的FeOOH/碳布柔性电极,通过改变水解温度调节FeOOH的纳米结构,采用X-射线粉末衍射、扫描电镜、X-射线光电子能谱等技术对得到的柔性电极进行了表征,将所得材料用作超级电容器负极,研究了其电化学性能.在80℃水解条件下得到的FeOOH/碳布电极的放电比容量高达240F·g~(-1),循环2 000周后容量保持率高达78%.研究表明,FeOOH/碳布柔性薄膜电极的制备方法简单、原材料廉价易得、电化学性能良好,具有广泛的应用前景.     

可控电化学沉积制备纳米碳纤维电极

提出了一种简单制备纳米级碳纤维电极的新方法．微米级碳纤维经电化学刻蚀后，用循环伏安扫描法电化学沉积电泳漆，再经烘烤，绝缘漆固化收缩后露出纳米级的碳纤维尖端，通过再次电化学沉积可缩小电极面积，从而制得可控直径的纳米电极．该法可克服传统电泳漆固化后易留下小针孔的缺陷．用铁氰化钾溶液表征，确定了纳米碳纤维电极的有效面积，制得的纳米碳纤维电极的半径为几十到几百纳米。     

无粘结剂V2O5纳米线/CNT电极的制备及电化学性能

把羧化的碳纳米管与水热法合成的V2O5纳米线混合超声处理后,直接真空抽滤得到无粘结剂V2O5纳米线/CNT纸.对加入不同含量的碳纳米管的样品,综合考虑比容量和循环性能,其中m（V2O5）∶m（CNT）=1∶1样品的电化学性能最好.当电流密度为30 mA·g-1时,首次放电比容量能达到290.6 mAh·g-1,接近于V2O5的理论比容量,10次循环以后为265.4mAh·g-1,容量保持率为91.32％.当电流密度为600 mA·g-1,首次放电比容量71.2 mAh·g-1,第10次循环为62.5 mA·g-1,容量保持率可达87.8％.     

聚甲苯胺蓝修饰碳纤维微柱电极的制备及其电化学性质

在ＰＨ７．０的磷酸缓冲液中，用循环伏安法制备了聚甲苯胺蓝修饰碳纤维微柱电极。自制的碳纤维微柱电极别在＋２．５Ｖ恒电位极化３０ｓ，－１．０ｖ恒电极极化３０ｓ后，电极活性得到明显改善，于－０．８Ｖ－＋０．８Ｖ的电位区间内循环扫描，即得到致密的聚甲苯胺蓝膜修饰碳纤维微柱电极。     

二氧化铅/石墨烯电极的制备及其电化学性能

采用沉淀结合法,制备二氧化铅/石墨烯(β-PbO₂/rGO)复合材料.通过X-射线粉末衍射仪(XRD)、场发射电子扫描显微镜(FESEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和比表面积分析仪研究该复合材料的结构、形貌和比表面积,利用电化学测试技术研究β-PbO₂/rGO复合电极和纯β-PbO₂电极的电化学性能.结果表明:在复合材料中,纳米β-PbO₂较均匀地分散在rGO片表面,β-PbO₂/rGO复合材料比纯β-PbO₂具有更大的比表面积;复合电极因具有更多的反应活性位点,电化学反应速度较快;在不同的电流密度下,β-PbO₂/rGO电极的质量比容量比纯β-PbO₂电极高,证明复合电极具有比纯β-PbO₂电极更好的电化学性能.     

氧化石墨烯修饰碳纤维微电极电化学性能研究

采用电沉积方法将氧化石墨烯修饰到碳纤维电极表面,氧化石墨烯被还原从而制备石墨烯修饰的碳纤维微电极,考察多巴胺(DA)、尿酸(UA)、去甲肾上腺素(NE)以及铁氰化钾在修饰前后电极上的电化学行为.结果表明,在20 mmol/L pH值为7.4的Tris-HCl缓冲液中,氧化石墨烯经电沉积法得到的石墨烯修饰电极具有良好的稳定性和重现性,该修饰电极显著地提高了多巴胺和去甲肾上腺素的电化学响应,对DA和NE具有良好的电催化作用,在修饰电极上去甲肾上腺素和多巴胺的氧化过程受扩散控制.采用差示脉冲伏安法对NE和DA氧化峰电流与浓度的关系进行定量分析,DA氧化峰电流与浓度在1.0×10－7 ～ 1.0×10－4 mol/L范围内呈现良好的线性关系,线性回归方程为Ip＝1×10－4 C＋5×10－10,相关系数r＝0.9906;NE氧化峰电流与浓度在1.0×10－7 ～ 1.0×10－4 mol/L范围内呈现良好的线性关系,线性回归方程为Ip＝2×10－5C＋7×10－11,r＝0.9920.     

水性丙烯酸酯类共聚物粘结剂的制备及应用

粘结剂对电极结构和性能有显著影响,本文基于粘结剂的应用需求,设计并制备了丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物水性电极粘结剂应用于磷酸亚铁锂电极,并与商业化粘结剂羧甲基纤维素钠和聚偏二氟乙烯对比.结果表明,采用丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物水性电极粘结剂制备的磷酸亚铁锂半电池在倍率、循环、阻抗等方面均表现出更为优异的性能,证实了粘结剂的分...     

亚硝基聚吡咯修饰离子选择电极的制备及电化学性能

用循环伏安法制备了聚吡咯亚硝酸根离子选择电极。表征电极的电化学性能。在１．０＊１０＾－１－５．０＊１０＾－５ｍｏｌ／Ｌ浓度范围内，电极电位与亚硝酸根离子浓度成良好从而验证了电极响应是基于要机理。     

纳米结构水系NiCo/Fe电池材料的制备及电化学性能的研究

可充电的水系电池由于价格低廉、电极材料来源丰富和使用安全等优势而得到研究者们广泛关注.但是其在实用中还存在着能量密度和功率密度不足的问题.该研究以针状NiCo2O4纳米棒为水系电池正极材料,以Fe3O4纳米棒为负极材料组装成了一种NiCo/Fe电池储能器件.该储能器件表现出了优异的可充放电性能,在1.2 kW/kg功率密度下(1 A/g),其最高容量可达207.7 Wh/kg(173 mAh/g),在24 kW/kg(20 A/g)的高速率充放电速率下,其容量仍能保持70.8 Wh/kg(59 mAh/g).此外,得益于正负电极材料均为阵列结构并与基底结合牢固,该储能器件表现出优良的循环性能,即在电流密度为5 A/g下经过2 000次循环后容量仍保持近80%.     

S/石墨烯复合材料的水热法制备及其电化学性能研究

采用水热法制备了S/石墨烯复合材料,并利用XRD,SEM,TEM等手段考察了其微观结构及形貌特征,发现石墨烯呈现多层状,与硫复合后能将其充分包覆。以复合材料为正极、锂为负极组装成扣式电池进行CV,EIS及充放电等电化学性能测试。结果表明:添加石墨烯后硫正极的可逆性明显改善,多次充放电后电池内阻有所增加,在0.3mA/cm2电流密度下放电,首次放电比容量为1 145mAh/g,经30次充放电循环后仍可稳定在500mAh/g。     

MnO2/CNTs复合物的合成及其AZIBs正极材料性能

以乙酸锰和过硫酸铵为原料,通过水热合成法制备MnO₂,再通过超声法制备MnO₂/CNTs复合物.运用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜对产物进行表征,并运用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电测试MnO₂/CNTs复合物作为AZIBs正极材料的电化学性能.结果表明：在反应温度140℃,反应时间22 h的条件下,制得的MnO₂产物为β-MnO₂纳米线;将其与CNTs复合后,β-MnO₂的化学结构没有发生改变;在0.1C倍率下循环20次,β-MnO₂/CNTs电极在1 mol/L ZnSO₄+0.5 mol/L MnSO₄水溶液中的首次放电比容量为140 mAh/g,较β-MnO₂/CNTs电极在1 mol/L ZnSO₄水溶液中的首次放电比容量(45 mAh/g)提高了2倍,较β-MnO₂电极在1 mol/L ZnSO<...     

CoO/SnO2@NC/S复合材料的制备及其应用于高稳定性锂硫电池正极材料

To improve the sulfur loading capacity of lithium-sulfur batteries (Li–S batteries) cathode and avoid the inevitable “shuttle effect”, hollow N doped carbon coated CoO/SnO₂ (CoO/SnO₂@NC) composite has been designed and prepared by a hydrothermal-calcination method. The specific surface area of CoO/SnO₂@NC composite is 85.464 m2·g–1, and the pore volume is 0.1189 cm3·g–1. The hollow core-shell structure as a carrier has a sulfur loading amount of 66.10%. The initial specific capacity of the assembled Li–S batteries is 395.7 mAh·g–1 at 0.2 C, which maintains 302.7 mAh·g–1 after 400 cycles. When the rate increases to 2.5 C, the specific capacity still has 221.2 mAh·g–1. The excellent lithium storage performance is attributed to the core-shell structure with high specific surface area and porosity. This structure effectively increases the sulfur loading, enhances the chemical adsorption of lithium polysulfides, and reduces direct contact between CoO/SnO₂ and the electrolyte.     

Structure and electrochemical properties of LiLaxMn2-xO4 cathode material by the ultrasonic-assisted sol-gel method

Powders of spinel LiLa_xMn_2—xO₄ were successfully synthesized by the ultrasonic-assisted sol-gel (UASG) method. The structure and properties of LiLa_xMn_2—xO₄ were examined by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electronic microscopy (SEM), galvanostatic charge-discharge test, and cyclic voltammetry (CV). XRD results show that the La³⁺ can partially replace Mn³⁺ in the spinel and the doped materials with La³⁺ have a larger lattice constant compared with pristine LiMn₂O₄. FT-IR indicates that the absorption peak of Mn³⁺−O and Mn⁴⁺− O bonds has a red and blue shift with the increase of doping lanthanum in LiLa_xMn_2—xO₄, respectively. The charge-discharge test exhibits that the initial discharge capacity of LiLa_xMn_2—xO₄ drops off, and the capacity retention increases gradually at C/5 discharge rate with the increase of doping lanthanum, and LiLa_0.01Mn_1.99O₄ has a higher discharge capacity and a better cycling performance at 1C discharge rate. CV reveals that the doping La³⁺ is beneficial to the reversible extraction and intercalation of Li⁺ ions.     

锂离子电池LiFePO4/聚并苯复合正极材料的合成与改性研究

通过固相法合成了LiFePO4 /聚并苯(PAS)复合材料.纯的LiFePO4电导率仅为(0.1～1)×10-9 S/cm,合成LiFePO4/PAs复合材料电导率为2.0 S/cm,复合材料的电导率提高了10个数量级.LiFePO4/PAS复合材料具有优异的电化学性能,在室温1C倍率下首次放电容量为140 mA·h/g,经过200次循环后容量仍保持最初容量的97.14%.说明通过包覆PAS材料极大地提高了LiFePO4的大电流充、放电容量和循环性能.     

磷酸锰锂正极材料的可控合成与电化学性能研究

研究了磷酸锰锂（LiMnPO4）微纳米材料的水热合成过程及其电化学特性。在水热合成过程中,改变各种参数,如反应温度、反应物LiOH浓度、铁元素掺杂等,制备一系列LiMn-PO4粉体。使用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）等分析手段对其进行分析表征,获得了优化的水热合成LiMnPO4工艺,制备了性能稳定的LiMnPO4正极材料。研究发现,水热合成温度是形成LiMnPO4物相的主要因素,在140℃以上温度合成时,可以得到纯相LiMnPO4;LiOH浓度对合成物相的影响不大,但是它改变了晶体的生长习性,导致粉体显微形貌从针状向颗粒状、片状转化,材料的电化学性能随之增加;纯相LiMnPO4的电化学性能无法满足应用需求,可以通过Fe元素掺杂形成固溶体,使LiMnPO4的电化学性能得到一定的提升,有望在动力电池领域得到应用。     

三维炭/还原氧化石墨烯纳米片的制备及其电化学性能

采用水热合成法,将间苯二酚甲醛树脂涂覆在还原氧化石墨烯片层上,经冷冻干燥及炭化后构筑三维炭/还原氧化石墨烯纳米片。使用SEM、TEM、FTIR、XPS等对样品的形貌与结构进行表征,利用循环伏安、恒流充放电及电化学阻抗法测试了样品的电化学性能。结果表明,间苯二酚甲醛树脂成功将还原氧化石墨烯片包覆,二者构筑的三维炭/还原氧化石墨烯复合纳米片厚度为25nm;当循环伏安测试扫描速率为20mV/s时,三维炭/还原氧化石墨烯纳米片电极材料的比电容分别为还原氧化石墨烯与间苯二酚甲醛树脂炭电极材料相应值的1.8和2.8倍;在0.2A/g的充电电流密度下,三维炭/还原氧化石墨烯纳米片电极材料比电容为154.4F/g。     

Low temperature fabrication of high performance and transparent Pt counter electrodes for use in flexible dye-sensitized solar cells

High performance Pt counter electrode is prepared by using vacuum thermal decomposition at a relatively low (120℃) temperature on a flexible polyethylene naphthalate substrate coated with indium-doped tin oxide for use in flexible dye-sensitized solar cells.The obtained Pt counter electrode shows a good chemical stability,high light transmittance,and high electrocatalytic activity for the I3-/I-redox reaction.The energy conversion efficiency of a flexible dye-sensitized solar cell based on the prepared Pt counter electrode and a TiO 2 /Ti photoanode reaches 5.14% under a simulated solar light irradiation with intensity of 100 mW cm-2.     

CoMoO4水热法制备及其在锂/钠离子电池中的应用

碳基负极材料比容量低,无法满足高能量密度电池的需求.为了进一步寻找高容量长循环寿命的电池负极材料,采用水热反应法制备了自支撑CoMoO₄负极,通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对材料的结构、形貌进行表征,利用循环伏安法和恒电流充/放电等技术对比研究了材料在锂/钠离子电池中的电化学性能.结果表明,CoMoO₄负极在锂离子电池中的首次可逆比容量为1 403.6 mAh/g,首次库伦效率为146.5%,在100 mA/g电流密度下经50次循环后仍然高达793.6 mAh/g;而CoMoO₄负极在钠离子电池中首次可逆比容量仅为314.2 mAh/g,但经50次循环后容量保持率仍有76.4 %.该自支撑负极无需导电剂和粘结剂,电极材料与泡沫镍结合力强,具有优异的循环稳定性.