电化学电容器过渡金属氧化物电极材料的制备方法

综述了近年来电化学过渡金属氧化物电极材料电容器制备方法、讨论了这些方法的优缺点.通过对这些方法的比较,指出溶胶凝胶法最适合制备具有准电容特征的电化学电容器金属氧化物电极材料.     

聚苯胺修饰活性炭电极的电化学性能

有机体系下,采用循环伏安法(CV)在活性炭电极表面电聚合聚苯胺制备聚苯胺/活性炭复合电极,通过循环伏安、恒流充放电和电化学交流阻抗谱(EIS)测试了电极的电化学特性,结果表明,聚苯胺/活性炭复合电极具有良好的电容行为,在-1.0～1.5V参比极为Ag/AgCl,测试区间内具有较大的电化学容量,电极比电容高达276F·g-1,较活性炭电极的比电容92F·g-1有了很大提高.并且交流阻抗法测得活性炭电极的电荷转移电阻Rct为4.9Ω,而复合电极Rct仅2.4Ω.1000次充放电测试后,复合电极比电容仅衰减15.7%.由此表明,在有机体系下聚苯胺/活性炭复合电极是一种具有良好循环寿命和高比电容的复合电极材料.     

浅谈电化学电容器

电化学电容器是一种不同于传统电容器和电池的新型储能装置.电化学电容器的超大容量来源于电极的双电层电容或者氧化还原反应导致的"赝电容".本文综述了电化学电容器的发展历史、储能机理及应用方面的研究进展.     

超级电容器用活性炭电极的制备及电化学性能研究

以石油焦为原料,采用KOH活化法制备比表面积为2 170 m^2/g的高比表面积活性炭,采用该材料作为电极材料,组装成超级电容器,并对它进行了恒电流充放电实验、循环伏安实验和交流阻抗等实验,结果表明,制备的活性炭作电极材料组装的电容器具有良好的电化学性能.     

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。     

氮化钒的制备及其电化学性能

以V2O5为原料,采用熔融水淬法制备V2O5干凝胶,经氨气程序升温还原V2O5得到VN粉体.通过XRD,循环伏安法、恒电流充放电和交流阻抗等方法对V2O5原料、干凝胶和VN的物相结构与电化学性能进行表征测试,研究VN的制备条件对电化学性能的影响.结果显示,V2O5原料经过熔融水淬处理后,晶体结构发生较大的变化.在空速为300 h-1、升温速率为2℃·min-1下,氨气还原V2O5制得的VN在1 mol·L-1的KOH碱性电解液中电化学反应电阻最小.当放电电流密度为0.25 A·g-1时,VN电极材料的比电容值达到74.2 F·g-1,且恒流充放电曲线对称性较好.     

层间调控对层状双金属氢氧化物电化学性能的影响

层状双金属氢氧化物(LDH)是一种二维层状纳米材料,因其易于复合功能化的特点广泛应用于催化、分离、生物及电化学领域．为了研究葡萄糖(G)和十二烷基硫酸钠(SDS)的加入对LDH结构和性能的影响,采用水热法在泡沫镍基体上分别原位合成了G和SDS插层的镍钴双金属氢氧化物(NiCo-LDH)．利用SEM观察对比了不同插层调控的LDH形貌,利用XRD、FT-IR和BET等表征方法,探究了G和SDS插层NiCo-LDH的结构组成及分子间的相互作用．结果表明G和SDS成功插入到镍钴双金属氢氧化物层间,相比未插层NiCo-LDH,经过插层处理的NiCo-LDH纳米片尺寸均较小．SDS插层NiCo-LDH的层间距高达1.17 nm,是未插层NiCo-LDH层间距的1.46倍,此外SDS插层NiCo-LDH的介孔比表面积远高于G插层和未插层NiCo-LDH．采用循环伏安法(CV)和恒流充放电法(GCD)对比探究G和SDS插层NiCo-LDH以及未插层处理NiCo-LDH之间的电化学性能差异．结果表明SDS插层的NiCo-LDH拥有较高的比电容值为1 911.6 F/g,比未插层的NiCo-LDH高出24...     

功能化多孔碳纳米球的制备及电化学性能

以聚吡咯(PPy)纳米球为前驱体,经1 000℃高温炭化后,采用KOH在750℃进行活化制备多孔碳纳米球(PCS),并利用对巯基苯胺(PATP)与PCS进行溶剂热反应对PCS进行功能化处理,制备了高密度的功能化多孔碳纳米球(PATP-PCS).结果表明,经过PATP功能化之后,低密度的多孔炭材料转变为高密度的功能化炭材料.PATP-PCS的体积电容在0.5 A/g时可达183.63F/cm~3;当电流密度增大到20 A/g时,体积电容仍有123.14F/cm~3,显示出优异的倍率性能;在电流密度为10A/g的条件下,经过3 000次恒流充放电循环后,其循环寿命高达94.7%,表明了突出的循环稳定性.     

超级电容器电极材料研究进展

超级电容器因其高功率密度、长循环寿命,兼具传统电容高功率密度和电池高能量密度的优点,引起了人们的极大关注.超级电容器电极材料种类繁多,按储能原理可以分为双电层超级电容器、赝电容超级电容器和电池型超级电容器三类.双电层超级电容器介绍了几类主流的双电层电极材料的研究现状,同时很多研究者将赝电容电极材料和电池型电极材料混为一谈,本文对这两类材料的不同从原理上进行了区分,介绍各自的代表性材料,最后展望了超级电容器电极材料未来发展趋势.     

四氧化三锰纳米材料的电存储性能研究

本文报道了一种使用氯化锰为锰源制备四氧化三锰纳米材料的方法,并将该材料用作超级电容器电极材料进行电存储性能研究。以St？ber法制备的二氧化硅小球为模板制备四氧化三锰纳米材料,并使用电化学方法对该材料的电容性能进行研究,结果表明该材料具有较好的电容性质。     

掺杂金属氧化物贮氢电极的电化学性能

研究了掺杂金属氧化物Fe3O4和Cr2O3贮氢电极MmNi3.5Mn0.4Co0.7Al 0.4(Mm: 混合稀土)的电化学性能.结果表明,Fe3O4和Cr2O3的掺杂均使贮氢电极的放电容量增大和充电效率提高,且活化性能得到改善,活化次数减少到3～5次.Cr2O3的掺杂可使贮氢电极的放电过电位减少3.0 mV、快速放电能力(放电电流密度为500 mA*g-1)提高8.1%,同时改善了电极的循环稳定性;在同样条件下,Fe3O4的掺杂使电极过电位增大50.2 mV、快速放电能力降低11.6%,并导致电极的电荷保持能力下降.从MmNi3.5Mn0.4Co0.7Al 0.4电极的综合性能考虑,Cr2O3的掺杂对改善贮氢电极的电化学性能是有利的.     

光谱在过渡族金属氧化物电荷及自旋有序研究中的应用

条纹相是在过渡金属氧化物研究中发现的一种特殊的现象。电荷以及电子次序排列形成所谓的条纹(stripes),普遍认为这是一种新的量子状态。讨论了光谱实验技术在探询过渡金属氧化物中stripes的相关问题。     

过渡金属团簇Crn结构的理论研究

应用量子化学从头算方法研究了纯过渡金属Cr团簇中的各种组态及金属键,在HF/Lanl2DZ水平进行了研究,并用MP2做了电子相关能校正.通过对其几何结构和电子结构的研究预测:Cr3团簇有直线、V形、正三角形构型;Cr4有平面构型也有立体构型,平面构型原子间存在强弱键现象,即原子间存在定域键;Cr5、Cr6则有平面构型也有立体构型,平面构型有定域键也有离域键,立体构型则都是离域键.     

N80套管材料冲击转变与断口分离行为的研究

对Ｎ８０套管材料的冲击转变特性与断口分离行为进行了研究．搞清了分离裂纹随试验温度的变化规律及其与冲击功的相关性．通过微观分析，搞清了分离产生的机理及引起韧性变化的原因     

过渡金属离子颜色规律的探讨

概述了金属离子显色的原因，通过分析分裂能、稳定化能及d电子结构与吸收波长的关系，总结它们颜色存在的内在规律，并通过对Fe^3＋、Cr^3＋水合物颜色的探讨，说明波长与颜色反常关系的原因。     

炭气凝胶微球的储电性能研究

采用间苯二酚与甲醛为原料,通过反相悬浮聚合,经超临界干燥和炭化成功制备了炭气凝胶微球(CA spheres),并以炭气凝胶微球为超级电容器的电极,采用恒流充放电法、循环伏安法与交流阻抗法测定了电极的储电性能。结果表明,制得的炭气凝胶微球可以作为超级电容器的电极,表现出良好的循环伏安特性,适用于多次充放电和大电流充放电,比电容可高达215 F/g。炭气凝胶微球的储电性能与合成条件、孔结构密切相关,最佳的制备反应条件为间苯二酚与催化剂摩尔比为200,间苯二酚-甲醛中间苯二酚的体积分数为50%及凝胶温度为85℃。     

硫氰化铵固—固相变贮能的研究

采用ＤＳＣ和ＴＧ－ＤＴＧ热分析技术研究了无机塑晶材料ＮＨ４ＳＣＮ的热性能。由实验数据表明,ＮＨ４ＳＣＮ是一种有前途的固－固相变贮能材料。     

过渡金属配合物的颜色

讨论了导致过渡金属配合物显色的二种电子跃迁过程,只有当电偶极跃迁矩积分的被积函数的对称性允许时,才有可能产物颜色;分裂能的差别,导致跃迁能的不同,因而呈现出不同的视色。