不同管径碳纳米管电化学储氢性能的比较

比较了5种不同管径碳纳米管的电化学储氢能力.采用三电极体系,Ni(OH)2/NiOOH为对电极,CNTs-Ni(质量比为1:9)为工作电极,Hg/HgO为参比电极,30%的KOH作为电解液.实验结果显示:在同等制作条件和200mA/g的充放电电流密度,0.1V的放电终了电压下,10～30nm的碳管储氢能力最好,克容量最大为480.6mAh/g,相应的平台电压高达0.92V;20～40nm的最高克容量为430.5mAh/g,仅低于10～30nm的电化学储氢量.10～20nm、40～60nm和60～100nm碳管的电化学储氢量分别是:401.1mAh/g、384.7mAh/g和298.3mAh/g.由此可见碳纳米管的管径大小也是影响其电化学储氢性能的一大因素.纯镍电极在同等条件下的最高放电量只有17.8mAh/g,对整个电极放电量的影响可以忽略不计.     

碳纳米管用作锂离子电池负极材料的研究进展

简要概述了碳纳米管的结构、嵌锂机理；通过对比分析，综述了碳纳米管的电化学性能，指出了其作为锂离子电池负极材料的优点与不足；详细介绍了作为负极材料的碳纳米管改性修饰方法及碳纳米管复合材料研究现状；并根据碳纳米管及其复合材料的各种特征和综合分析，指出了其作为一种储能材料的发展方向。     

电极材料中氢氧化钙及碳纳米管的添加对镍氢电池电化学性能的影响

为了研究镍氢电池正、负极材料中分别添加氢氧化钙和碳纳米管对镍氢电池电化学性能的影响,在研究过程中采用了两种方案,其一是在镍氢电池负极添加3%的碳纳米管的情况下,分别在电池的正极添加不同质量比例(0%、0.5%、1.5%、2%)的氢氧化钙,进行充放电容量和循环寿命的测试;其二是在镍氢电池负极未添加碳纳米管的情况下,分别在电池的正极添加同等比例的氢氧化钙,进行同样的测试。通过对实验结果的分析发现:碳纳米管复合镍氢电池放电容量比未添加碳纳米管的电池要高,其循环寿命也得到了较大改善;正极添加1%氢氧化钙的电池放电性能优于添加其他几种比例的电池放电性能。其中,负极添加3%碳纳米管、正极添加1%氢氧化钙的镍氢电池的充放电量和循环寿命等电化学性能最优。     

锂离子电池碳纳米管负极材料储锂性能研究

将碳纳米管用于锂离子电池负极材料,用循环伏安及充放电实验研究了电极的性能.结果表明,碳纳米管用作锂离子电池负极,具有较高的储锂容量,首次放电容量达560mAh/g,但首次不可逆容量损失也大,高达430mAh/g.经过第1次充放电的容量损失后,随后各次的容量损失很小,碳纳米管的循环性能趋于稳定.     

用作锂离子电池负极材料的包碳螺旋结构碳纳米管

以苯为碳源, 在900 ℃下采用TVD(thermal vapor deposition)法对螺旋结构碳纳米管(Helical carbon nanotubes, HCNTs)进行了包碳修饰, 采用XRD、SEM、TEM、BET 等检测方法对所制备材料进行了表征分析. 包碳后HCNTs的比表面积明显降低. 研究了包碳HCNTs用作锂离子电池负极材料的性能, 结果显示适量包碳不仅提高了HCNTs的首次库仑效率, 而且改善了其循环稳定性和倍率充放电性能. 当TVD包碳45 min、HCNTs增重约220 wt%时, 首次库仑效率从59.2%提高到77.8%, 在1.0C、2.0C、5.0C以及10.0C倍率下的放电比容量分别为265.6、245.7、196.0、163.2 mAh/g, 在10.0C下循环95次后放电比容量保持率为93.3%. 过多的碳包覆虽然会进一步提高材料的首次库仑效率和循环稳定性, 但会导致其倍率性能变差.     

基于碳纳米管-Fe_xO_y复合材料电极的电化学性能

本文主要研究以碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)-FexOy复合材料作为电极分别在水溶液和凝胶电解质中的电化学性能。采用化学气相沉积法制备CNTs薄膜,并利用超声雾化热解法于不同的沉积时间下制备FexOy与其复合制作成电极。对复合电极进行形貌表征及电化学性能检测,包括循环伏安、恒流充放电及交流阻抗测试。结果分析表明,电极的比电容随着沉积时间的增加而增加,且均高于纯CNTs电极,同时界面电荷传递电阻随之减小;然而随着沉积时间的继续增大,样品比电容和能量密度明显下降。沉积10min样品在凝胶电解质的循环伏安测试中比电容达到最大值102.8 F·g-1。     

碳纳米管/中间相炭微球复合材料锂离子电池负极材料研究

采用热缩聚法(温度为420℃、反应时间为2 h)制备出碳纳米管/中间相炭微球复合材料。研究了碳纳米管添加量对中间相炭微球的形成和形貌的影响,以及对碳纳米管/中间相炭微球复合材料充放电性能的影响。实验结果表明,5%(质量分数)的碳纳米管添加量有利于中间相炭微球的形成,碳纳米管/中间相炭微球复合材料作为负极材料的锂离子电池充放电容量可达到337 mAh/g,20次循环后容量仍保持88%。     

多壁碳纳米管对SiO电极电化学性能的影响

以多壁碳纳米管(MWNTs)作负极材料导电剂制备了SiO/MWNTs复合电极. 采用恒流充放电测试对比考察了不同含量及类型的导电剂对SiO电极电化学性能的影响. 乙炔黑(AB)的SiO电极首次可逆比容量仅为582.3mAh·g^-1, 而20%MWNTs的电极比容量高达1463.9mAh·g^-1, 且SiO的循环性能得到显著改善. SEM、EIS测试结果表明: 多次循环后SiO/MWNTs电极仍能较好地保持活性颗粒的导电网络, 而脆性乙炔黑所形成的桥连作用遭到破坏, 导致活性颗粒间的接触电阻增大.     

ZnO@ZIF-8作锂离子电池负极材料的电化学性能研究

采用简单的水热法制备了ZnO@ZIF-8电极材料,XRD、SEM、TEM等测试表征表明,所制备的ZnO@ZIF-8电极材料具有较好的形貌及晶体结构,与纯相ZnO对比,形貌发生明显改变,电化学性能测试表明,制备的ZnO@ZIF-8具有较好的循环稳定性以及倍率性能,其首次可逆比容量为1136 mAh/g,循环50次后可逆比...     

水热合成碳纳米管的电化学储氢性能研究

采用水热法制备了多壁碳纳米管(MCNTs)。以X射线衍射、透射电子显微镜等手段对所制碳纳米管进行了表征:管直径在50 nm左右,长度多为5~20μm,管壁厚度一般不超过10nm。电化学测试表明碳纳米管的放电容量约为398mAh.g-1,相当于1.5%的储氢量。     

钴/碳纳米管催化剂CVD法制备碳纳米管

以乙烯为碳源、多壁碳纳米管为载体负载钴作为催化剂,利用CVD法制备出了高质量的多壁碳纳米管.利用扫描电子显微镜(SEM)对催化剂的形貌进行了表征,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)以及差热-热重(TG-DTA)方法对产物进行了表征.发现在最佳裂解温度770℃下制备的多壁碳纳米管直径分布均匀、曲率小、纯净、产率高,更重要的是不具有难处理的氧化物(如Al2O3)载体,充分体现了碳纳米管作为载体的优越性.     

利用碳纳米管增强Li/CFx一次电池的性能

以碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes)为导电添加剂,对锂/氟化石墨(Li/CFx)一次电池正极活性材料氟化石墨进行改性。采用TGA、Raman、SEM、TEM对氟化石墨和碳纳米管进行表征分析。采用恒流放电和电化学阻抗频谱对电池进行检测。结果表明,添加碳纳米管能够有效改善电池的综合性能。碳纳米管添加量为5%(质量分数),在1C放电倍率时,电池的放电比容量达到900mAh/g,并具有2.2V放电电压平台,对比超级炭黑导电剂598.5mAh/g的放电比容量和2V的放电平台,电池放电比容量和电压平台分别提高50.2%和10%,电池的倍率性明显改善。电化学阻抗频谱也显示,添加碳纳米管能有效减小电池的内阻,改善放电性能。     

纳米碳管增强炭/炭复合材料的研究进展

纳米碳管(CNTs)具有独特的结构、优异的力学性能、热稳定性与传导性能,是炭/炭(C/C)复合材料理想的增强体.综述了纳米碳管增强炭/炭(CNTs/C/C)复合材料的制备方法,讨论了该复合材料的微观结构、摩擦学性能和传导性能,并展望了CNTs/C/C复合材料的潜在应用和发展趋势.     

Paintable Carbon‐Based Perovskite Solar Cells with Engineered Perovskite/Carbon Interface Using Carbon Nanotubes Dripping Method

Paintable carbon electrode‐based perovskite solar cells (PSCs) are of particular interest due to their material and fabrication process costs, as well as their moisture stability. However, printing the carbon paste on the perovskite layer limits the quality of the interface between the perovskite layer and carbon electrode. Herein, an attempt to enhance the performance of the paintable carbon‐based PSCs is made using a modified solvent dripping method that involves dripping of the carbon nanotubes (CNTs), which is dispersed in chlorobenzene solution. This method allows CNTs to penetrate into both the perovskite film and carbon electrode, facilitating fast hole transport between the two layers. Furthermore, this method is results in increased open circuit voltage (V_oc) and fill factor (FF), providing better contact at the perovskite/carbon interfaces. The best devices made with CNT dripping show 13.57% power conversion efficiency and hysteresis‐free performance.     

电泳法制备碳纳米管场发射阴极的研究

利用传统的电泳方法,在玻璃基片上成功地制备了场发射用碳纳米管阴极薄膜.用扫描电子显微镜和拉曼光谱观察了薄膜的形貌和结构,并测试了所制备的薄膜阴极的场发射特性.实验结果表明在玻璃的银浆导电层上沉积了一层较薄而均匀的碳纳米管膜,其场发射特性与丝网印刷工艺制备的阴极有相似甚至更佳的性能,具有更好的发射均匀性.采用电泳方法制备场发射阴极具有简单易行,成本低廉等优势,可以避免丝网印刷工艺带来的有机杂质污染和发射不均匀等问题.     

纳米碳管制备的新进展

本文讨论了有关纳米碳管制备的方法及工艺要求 ,同时介绍了在纳米碳管制备上的新进展和发展趋势     

碳纳米管增强铝基复合材料的界面研究进展

碳纳米管以其稳定的结构、优异的力学性能,成为复合材料的理想增强相。其增强效果受多方面因素影响,界面是决定其增强效果的关键因素之一,也是金属基复合材料的研究重点。简要介绍了碳纳米管增强铝基(CNTs/Al)复合材料的界面结合机制及界面对复合材料性能的影响,评述了热膨胀系数、制备方法、碳纳米管纯度等多种因素对CNTs/Al复合材料界面的影响,并提出了改善界面的方法。     

基于碳纳米管模板的氮化镓纳米线束合成

通过金属有机物化学气相沉积方法在碳纳米管模板上生长氮化镓纳米线束.对所生长的纳米结构进行了扫描电镜和X射线能谱分析,结果显示氮化镓纳米晶体可以与碳纳米管形成纳米线束状复合物.纳米线束状复合物直径为100～200 nm,长度为1.5～2.5μm,纳米线的两端呈现尖角状.由于氨气很容易吸附在碳纳米管表面,可知所获得的纳米结构的初始生长机制为碳纳米管的表面氮化.该研究也证明金属有机物化学气相沉积将是用于制造化合物纳米结构材料的一项有效的技术.