氧化钌／活性炭超级电容器电极材料的研制

文描述了一种氧化钌／活性炭复合电极材料的制备方法，并对不同条件下制备的材料的循环伏安特性、交流阻抗特性进行了比较。使用该复合材料组装的模拟电化学超级电容器单电极比容量达到359F／g，远高于普通活性炭材料。与氧化钌电极材料相比，氧化钌／活性炭复合材料的高功率放电特性则有了明显的提高。     

Ru-Mn-AC多元复合电极材料的电化学性能

以提高超级电容器电极材料的电化学性能为目的,在活性碳粉末中掺入二氧化钌和二氧化锰,作为电极材料的活性物质,从而制备氧化物/活性炭多元复合电极,组装成超级电容器单元.经循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试的结果表明:在活性碳粉末中掺入20%的二氧化锰时,复合电极的比容量为128 F/g,阻抗为2.62 Ω;在活性碳粉末中掺入二氧化钉和二氧化锰各20%时,多元复合电极的比容量为266 F/g,阻抗为0.86 Ω,经1500次循环充放电后,电容量几乎无衰减,得出由活性炭、二氧化钌和二氧化锰构成的多元复合电极是一种理想的超级电容器电极材料.     

用于超级电容器电极材料的MoS2/CoS2二元复合材料

采用"一步水热法"合成了不同原料配比的MoS2/CoS2二元复合材料,并研究了其用作超级电容器电极材料的电化学性能。研究结果显示,当原料中Mo:Co (摩尔比)=2:1时,该复合材料具有最优的循环稳定性能和最高的比电容,在2 mV/s扫描速度下,比电容为549 F/g;或1A/g电流密度下,比电容为434 F/g。微观结构分析表明,该复合材料主要由八面体形状的CoS2和花状的MoS2组成。综合分析可知,优异的电化学性能主要归因于2种组元材料的协同效应、大的比表面积以及可调控的组分含量等因素。     

活性碳/氧化钌复合电极材料的制备及性能研究

通过胶体法制备不同含量的活性碳/氧化钌复合电极材料,然后把该材料在240℃热处理,随后对复合物进行热失重分析,利用X射线衍射仪及扫描电镜分别对该电极材料的形貌和结构进行表征;此外,对复合电极材料进行电化学性能测试。结果表明:活性碳与氧化钌复合有利于获得较细的颗粒,但是不影响氧化钌的结构;活性碳/氧化钌复合电极中碳的质量分数从13.6%增加到36.18%时,其比电容由664F/g减小为526F/g,能量密度从103.27Wh/kg降为75.18Wh/kg,功率密度从0.48kW/kg增加为0.64kW/kg,阻抗也随之降低;此外,采用该工艺制备氧化钌复合电极便捷实用。     

中国科学院成功研制出氧化钛“光开关”材料

采用循环伏安电沉积技术在钛基上获得水合氧化钌(RuOx·nH2O),其比容量为105F/g。通过电化学测试(循环伏安、恒电流充放电)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及X射线光电子能谱(XPS)等方法研究了沉积物的电化学性质、物相及组成。结果表明:电沉积法获得的水合氧化钌呈非晶态结构,它由多氧化态钌混合羟基氧化物组成。在1.0mol·L-1H2SO4溶液中,该氧化物呈准电容特征,有较高电化学可逆性,可用作电化学电容器电极材料。     

掺Cr改性MnO2的制备及其电化学性能

采用低温固相氧化还原反应法制备出掺Cr的纳米MnO2.通过X射线衍射仪对其结构进行表征,结果表明:所得样品为α-MnO2和γ-MnO2的混合晶相,以纳米MnO2作为超级电容器的电极材料的单电极活性物质测得其比电容为95 F/g,掺入Cr的电极材料其比电容最大可达到163 F/g.循环伏安和恒流充放电测试结果表明,化学掺杂的配比对MnO2电化学性能的影响较大.当Mn与Cr的摩尔比为100:1时,材料具有较好的放电性能,其放电容量可提高70%.表明化学掺杂Cr有利于提高MnO2电极的电化学性能.     

三维泡沫状结构生物质碳/MoS2复合材料的电化学储锂性能

以废弃油茶籽粕作为碳源,将MoS2负载于生物质碳上,再涂覆聚多巴胺盐酸盐构建复合型生物质碳/MoS2电极材料。研究不同MoS2含量复合电极材料的电化学储锂性能。SEM观察结果表明,该复合材料具有以MoS2作为夹层的三维泡沫状结构。XRD和HRTEM测试结果表明MoS2的层间距增大。XPS分析结果显示,活性材料中已形成Mo—N键。电化学性能测试结果表明,MoS2含量为63%的活性材料在100 mA/g电流密度下具有较高的初始比容量(1434 mA·h/g)。在大电流、长循环条件下此电极材料呈良好的循环稳定性,其容量保持率接近100%,在电化学动力学过程中具有较好的锂离子脱嵌能力。     

涂覆载量对IrO2-CeO2-G/Ti电极组织结构和电容性能的影响

采用热分解法制备了新型IrO2-CeO2-G/Ti复合电极。采用SEM、TEM、XRD和XPS等测试手段分别对不同IrO2含量的电极进行表征。采用循环伏安法、恒流充放电法和电化学阻抗谱法对电极的电化学行为进行研究。结果表明,IrO2涂覆载量为2.5mg/cm2 的电极具有最大的比电容值459.5 F/g。在5mA/cm2电流密度下,经5000次充放电循环后IrO2涂覆载量为2.5mg/cm2电极比电容仍能保持97.8%。该种复合电极材料因其独特的元素组成和良好的赝电容性能,是一种理想的超级电容器电极材料。     

α-MoO3/CRF复合电极的制备及其在超级电容器中的应用

以(NH4)6Mo7O24·4H2O和HAc为原料, 制备了超级电容器电极活性材料α-MoO3粉末, 并以间苯二酚(R)和甲醛(F)为原料, 碳酸钠(C)为催化剂, 制备了炭气凝胶(CRF). 用X射线衍射仪和扫描电镜对α-MoO3和CRF进行了表征. 研究了不同配比的α-MoO3和炭气凝胶组成的α-MoO3/CRF复合电极的电化学性能. 循环伏安、恒流充放电实验显示了所制备的炭气凝胶以及α-MoO3/CRF复合电极材料具有良好的电化学性能. 炭气凝胶电极的比容量为110.8 F/g, 而当α-MoO3含量在10%时, α-MoO3与炭气凝胶复合制成的新型电极材料的比容量为279.8 F/g, 且所制备成的电容器的比电容可达47.6 F/g.     

Ti/Ir0.4Sn0.6O2电极材料的电容性能

为了得到高比电容的电极材料,采用热分解法制备了不同温度下Ti/Ir0.4Sn0.6O2电极材料。运用X射线衍射(XRD)、差热分析、扫描电镜(SEM)和循环伏安法(CV)分别测试了该材料的晶体结构、表面形貌和电化学特性。结果表明:涂层的晶化温度高于360℃。320℃退火的电极表面有很多白色小颗粒析出,其活性氧化物较多。比电容受热处理影响较大,在280℃时电容值很小,可逆性低,320℃退火的电极比电容为454 F/g。该电极随着充放电循环次数的增加,比电容增加,经过9000次循环后,比电容才开始下降,经历10000次循环充放电后的比电容为493 F/g,比未经循环时还大10%。