Ni(OH)_2/C复合电极材料的合成及超电容性能研究

采用溶剂热法合成Ni(OH)_2/C复合电极材料,研究C对复合电极材料电化学性能的影响。测试结果表明,产物为片状不规则外观,且Ni(OH)_2未发生晶型结构改变,Ni(OH)_2/C复合电极材料表现出较好的电化学性能,首次放电比容量达到185.0 F·g~(-1)。当测试电流密度为0.5A·g~(-1)时,充放电循环200次后的比容量保持率为92.5%,说明复合材料具有较好的循环稳定性。     

Ni(OH)2/ACMS复合电极材料的合成及其超电容性能研究

以可溶性淀粉为原料,通过水热法和高温碳化得到活性炭微球(ACMS),然后与Ni(Ac)_2·4H_2O、LiOH溶液反应,得到Ni(OH)_2/ACMS复合电极材料。测试结果表明,最终产物具有球状规则外观,Ni(OH)_2均匀分布在其表面,XRD测试表明Ni(OH)_2晶型结构未发生改变。Ni(OH)_2/ACMS复合电极材料具有良好的电化学性能,首次放电比容量为223.0 F·g~(-1),在0.5A·g~(-1)测试电流密度条件下,充放电循环200次后的比容量保持率为90.0%,说明复合材料具有较优异的循环稳定性。     

柔性Yb(OH)3@Ni(OH)2/CC纳米复合电极材料的制备及性能研究

以柔性碳纤维(CC)作为基底材料,分别采用化学镀镍、电化学氧化和电化学沉积的方法制备出Yb(OH)₃复合Ni(OH)₂碳纤维纳米电极材料(Yb(OH)₃@Ni(OH)₂/CC)。以X射线衍射仪(XRD)测试材料的结构和组成成分;利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对材料的微观形貌进行表征;利用线性循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)、恒流充放电法(GCD)对材料的电化学性能进行测试研究。实验结果表明,当电流密度为10mA/cm²时,该复合材料的面积比电容高达1216mF/cm²;循环充放电1000次后的容量保持率为90%,比Ni(OH)₂/CC材料的容量保持率提高14%。     

Ni(OH)_2/C作为锂离子电池负极材料的研究

采用控制沉淀法制备Ni(OH)2/C复合材料,用XRD和SEM表征材料的结构和形貌。首次将材料用于锂离子电池,通过充放电测试、循环伏安法和交流阻抗实验研究其嵌/脱锂行为和电化学性能。结果表明,Ni(OH)2/C复合材料具有嵌/脱锂性能,首次可逆比容量达到992mAh/g,20次循环后的可逆比容量为211mAh/g,循环效率为95.6%,高于Ni(OH)2材料(128mAh/g和94.4%),循环性能的改善可归因于掺杂石墨后,使电极电导率明显提高,同时减缓体积效应。     

Ni(OH)2/活性炭复合材料在超级电容器中的应用

用化学沉淀法在活性炭(AC)表面和微孔内掺杂不同量的氢氧化镍,制备了氢氧化镍-活性炭[Ni(OH)2-AC]复合材料. 用X射线衍射(XRD)和氮气吸附等温线等对活性炭和复合材料进行表征,结果表明,所制材料为b-Ni(OH)2-AC复合材料. 对不同掺杂量的b-Ni(OH)2-AC复合材料的电化学性能进行了研究,循环伏安、恒流充放电实验表明,少量氢氧化镍掺入活性炭表面和微孔中,所得材料的比电容较活性炭有所提高,并具有良好的充放电性能;当氢氧化镍的掺入量为6%(w)时,所制备的超级电容器单电极表现出优良的电化学性能. 以活性炭电极作负极,复合材料作正极制成复合型超级电容器,循环性能测试发现,掺入6%(w)氢氧化镍的复合材料制成的Ni(OH)2-AC/AC复合型超级电容器比电容高达330.7 F/g,比活性炭(AC/AC)超级电容器比电容(245.6 F/g)提高了34.6%,且Ni(OH)2-AC/AC复合型超级电容器具有更好的循环充放电性能.     

Ni(OH)_2/石墨烯/Co(OH)_2电极材料制备及其电容性能研究

将具有法拉第赝电容但导电性较差的材料与具有良好导电性的石墨烯结合是提高超级电容器电极材料电容性能的合理策略。以水热法制备的Ni(OH)_2/石墨烯复合材料与生长有Co(OH)_2的泡沫镍制得修饰电极。用循环伏安法(CV)、恒电流充放电(CP)和电化学阻抗(EIS)测试了其在6 mol/L KOH溶液中的电容行为。实验表明,片状六边形Ni(OH)_2插入薄膜状石墨烯片层间,Ni(OH)_2/石墨烯/Co(OH)_2电极材料有良好的电容性能,在电流密度为1 A/g时比电容量达到了294 F/g,能量密度为36.75 Wh/kg。充放电循环1 000圈后比电容值仍是初始电容的92.7%。     

三维Y(OH)3@Ni(OH)2/CC复合材料的制备及其作为柔性超级电容器电极性能的研究

以碳布(CC)为基底，采用化学沉积、恒电位极化及电化学沉积法制备出Ni(OH)₂/CC复合材料和Y(OH)₃@Ni(OH)₂碳纤维复合材料(Y(OH)₃@Ni(OH)₂/CC)。以X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试研究样品的结构、表面形貌和化学组成；利用电化学工作站的循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)等技术对样品的电化学性能进行研究。实验结果表明，该复合材料经恒电流50 mA/cm²充放电测试，其面积比电容为1 017 mF/cm²,CV循环1 000圈其面积比电容相对于初始面积比电容的保持率为167%。     

一步水热法制备二氧化钛纳米线-还原氧化石墨烯复合材料及其超级电容器性能研究

通过Hummers制备出氧化石墨烯(GO),以Ti O2纳米颗粒(Ti O2NPs)和GO为原料,在Na OH碱性条件下进行水热反应,一步合成Ti O2纳米线-还原氧化石墨烯(Ti O2NWs-RGO)复合材料。研究了Ti O2NPs和GO的质量比对Ti O2NWs-RGO复合材料电容性能的影响。形貌和结构表征(SEM和XRD)结果表明,通过水热反应,Ti O2NPs转化为Ti O2NWs,GO被还原为RGO。电化学电容性能测试(CV、GCD、交流阻抗测试和循环稳定性测试)结果表明,在电流密度为1 A/g时,Ti O2NWs-RGO复合材料的比电容达到210 F/g,经过1 000次循环后,比容量仍保留最初的84. 93%,表现出优异的循环稳定性,是一种性能优异的超级电容器电极材料。     

氢氧化镁阻燃增强PET复合材料的性能研究

利用共混的方法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯/氢氧化镁(PET/Mg(OH)_2)复合材料,全面考察了Mg(OH)_2用量对阻燃增强PET/Mg(OH)_2复合体系力学性能和阻燃性能的影响。极限氧指数(LOI)测试结果表明,Mg(OH)_2有效提高了PET/Mg(OH)_2复合材料的阻燃性能,且随着Mg(OH)_2用量的增加,复合材料的LOI逐渐增大,而熔滴数量逐渐减少;UL 94结果表明,复合材料的燃烧时间变短,燃烧温度降低,使UL 94等级提高到了V-0;力学测试结果表明,随着Mg(OH)_2含量的增加,PET/Mg(OH)_2复合材料的断裂强度和屈服强度呈现先增大后减小的趋势,而复合材料的断裂伸长率则先减小后增大;PET/Mg(OH)_2复合材料的冲击强度随着Mg(OH)_2用量的增加而减小,即复合材料的韧性逐渐降低。总之,Mg(OH)_2对结晶性能和阻燃性能均具有明显的促进作用,具有较好的应用前景。     

甲基丙烯酸改性磁性Ni_3Si_2O_5(OH)_4纳米管的制备与表征

采用一步水热法合成人工纤蛇纹石-硅酸镍纳米管,再原位水热还原晶格镍离子制得磁性Ni3Si2O5(OH)4纳米管,并进一步利用原子转移自由基聚合法(ATRP)在磁性纳米管表面接枝pH敏感型甲基丙烯酸(PMAA)聚合物刷,得到磁性Ni3Si2O5(OH)4/PMAA复合纳米材料(即Ni3Si2O5(OH)4-g-PMAA)。利用傅里叶光谱仪(FTIR),热重分析(TGA)和振动样品磁强计(VSM)等对复合纳米材料进行表征。结果表明,Ni3Si2O5(OH)4-g-PMAA纳米管水中分散性能良好。改性Ni3Si2O5(OH)4纳米管的饱和磁化强度达到5.5 emu/g,易于通过外加磁场分离。由于表面丰富的羧基官能团和良好的磁性,PMAA改性磁性Ni3Si2O5(OH)4纳米复合材料可作为磁性纳米吸附剂用于重金属离子废水的处理净化。