Ni掺杂MoS2/石墨烯催化剂的制备及其电催化析氢活性

为了制备高效、低成本的析氢反应电催化剂,采用一步水热法制备镍掺杂二硫化钼/石墨烯复合材料(Ni_x-MoS₂/G,x=0.03,0.05,0.10),并用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和X-射线光电子能谱（XPS）对其进行表征,讨论镍掺杂对复合材料的微观结构和电催化析氢性能的影响. 结果表明,与MoS₂/G催化剂相比,镍掺杂的MoS₂/G催化剂显示了更高的电催化析氢性能,尤其当水热反应体系中的Ni和Mo的摩尔比为1∶20时,制备的Ni_0.05-MoS₂/G显示了最强的电催化析氢性能,其塔菲尔斜率为50.8 mV/dec. 电催化活性的增强主要是由于少量镍的掺杂改变了复合催化剂的形貌,使MoS₂纳米片更好地负载在石墨烯表面,暴露出更多的催化活性位点,同时镍掺杂提高了MoS₂边缘活性位的固有催化活性.     

MoS2/硼掺杂石墨烯的电化学析氢和储锂性能

为了研发高效低成本的析氢反应(HER)电催化剂和高性能的电化学储锂电极材料,通过一步水热法制备MoS₂/硼掺杂石墨烯（MoS₂/BG）复合材料. 结果表明,少堆积MoS₂纳米片均匀地分散在硼掺杂石墨烯上,并具有较多的无序结构和扩大的层间距. 作为析氢反应电催化剂,MoS₂/BG复合材料表现出较高的电催化活性和较低的Tafel斜率（46.3 mV/dec）;作为电化学储锂电极材料,MoS₂/BG复合材料表现出优异的电化学储锂性能,可逆比容量为1 205 mA·h/g,并具有稳定的循环性能和显著增强的高倍率特性. MoS₂/BG复合材料电化学性能优异是由于硼掺杂改变石墨烯的电子性质和表面特性,以及无序结构较多的弱堆积MoS₂层均匀地分散在硼掺杂石墨烯表面,增加电催化析氢反应的活性位点和电化学储锂能力,降低电极反应的电子转移阻抗,增强电极反应的动力学性能.     

钠离子电池负极材料 SbSn/石墨烯复合物的合成及电化学性能测试

通过化学共沉淀法制备SnSb纳米合金,并以此为主体材料表面包覆石墨烯的核壳结构复合材料SbSn/rGO用作钠离子电池负极材料。通过XRD、SEM、EDS测试分析材料的物相结构与形貌,通过循环伏安、恒流充放电测试分析材料的电化学性能。研究表明,SbSn/rGO复合材料缓解了SnSb纳米合金团聚和体积膨胀效应,增强了材料的循环稳定性和倍率性能。SbSn/rGO复合材料150 mA·g~(-1)电流密度及0～3 V充放电电压测试,首次充放电容量为650、700 mA·h·g~(-1),第50次循环的放电比容量保持在350 mA·h·g~(-1),大幅度提高钠电负极材料比容量和循环稳定性。     

泡沫炭用作铅酸电池集流体的可行性研究

利用沥青采用有机多孔模板法制备泡沫炭,以用做铅酸电池的集流体,用循环伏安、充放电实验研究泡沫炭电极和制备的铅酸电池的电化学行为.结果表明,多孔模板法制备的泡沫炭具有三维连通开孔结构,其阴极析氢电位低于-1.25 V,能用做铅酸电池的负极集流体;泡沫炭经表面电沉积铅后阳极析氧电位达到1.5 V,能用做铅酸电池的正极集流体.     

微波合成PtRu/CNTs催化剂及其电催化性能

为了获得有良好电催化活性的碳负载铂钌合金的催化剂，提出一种快速均匀的微波辐射加热的多元醇方法.用氯铂酸和氯化钌的乙二醇溶液为前驱体，碳纳米管（CNTs）为载体，采用该方法合成了PtRu/CNTs电催化剂.利用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X 射线能谱（EDX）对催化剂进行了表征,并用循环伏安实验评价了催化剂对甲醇电化学氧化的电催化活性．结果表明，PtRu合金纳米粒子具有均匀的粒径，在2.0~4.0 nm之间，平均粒径为3.4 nm，并高度分散在CNTs表面．PtRu/CNTs电催化剂对甲醇的电化学氧化具有良好的电催化活性.     

复合材料Li_4Ti_5O_(12)/SnO_2的制备及电化学性能研究

采用化学沉积法制备Li4Ti5O12/Sn O2复合材料,讨论了Sn O2的含量对负极材料电化学性能的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电测试对材料进行结构、形貌及电化学性能表征.结果表明:复合材料中的Sn O2不会改变钛酸锂的尖晶石结构和形貌,当Sn O2质量分数为5%时,材料的电化学性能最优;电压在1~3 V,进行恒流充放电测试,结果表明:0.1 C倍率时,Li4Ti5O12的首次放电比容量为167.83 m Ah/g,而5%复合材料的首次放电比容量为178.21 m Ah/g.     

空心PtCo/CNTs催化剂的合成及其电催化性能

为了改善铂基合金纳米粒子对甲醇氧化的电催化性能,用金属置换反应途径制备了空心结构的PtCo合金纳米粒子,并将其负载到碳纳米管(CNTs)载体上,得到了用于直接甲醇燃料电池的空心PtCo/CNTs阳极电催化剂,用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X-射线能谱(EDX)对催化剂进行了表征.结果显示,所合成的PtCo空心纳米粒子具有均匀的外径,其平均值为14.4 nm, 并高度分散在碳纳米管载体上.循环伏安实验和计时电流实验表明,PtCo/CNTs 催化剂对甲醇的氧化具有较高的电催化活性和良好的电催化稳定性能.     

活性CNTs的制备及电化学性能研究

采用KOH为活化剂对CNTs进行活化处理,考察活化剂配量、活化温度及活化时间对活性CNTs的电化学性能影响.通过优化反应参数得出KOH/CNTs配比为3:1、活化温度为875℃和活化时间为1.5h,所制得的活性CNTs作为电极材料的充放电容量最高.同时对活化前、后的CNTs进行TEM结构表征,并对活化机理进行讨论.     

表面缺陷促进SnO微板在中性电解质中的电催化性能

使用超声波和有机物辅助水热法合成SnO微板.研究表明,可以通过改变反应溶液的pH值,获得具有不同表面形态的样品.使用超声波和水热法联合处理可以进一步调节样品的电催化析氢(HER)活性.通过改变生长环境的pH值,SnO的析氢起始电位和Tafel斜率可以分别从435 m V和156 m V/dec降至298 mV和100 mV/dec.超声处理后,SnO的起始电位和Tafel斜率分别从350 mV和120 mV/dec降至292 mV和115 mV/dec.其原因与SnO微板表面形态有关,表明表面形态对电催化性能有显着影响。     

MoS2/石墨烯纳米复合材料的制备及其锂电性能研究

采用一种简单的水热法制备MoS2/石墨烯纳米复合材料,通过XRD,SEM,TEM,XPS等对合成的复合材料的结构和形貌进行表征,在充放电电压为0.001～3V,恒电流密度为100 mA/g条件下对MoS2和MoS2/石墨烯复合材料的电化学性能进行测试和分析.通过对比发现,MoS2/石墨烯复合材料首次充放电容量分别677.6 mAh/g和835 mAh/g,库伦效率为81％,40次循环后其放电容量仍维持在753 mAh/g,较单纯的MoS2具有更高的可逆容量和更好的循环稳定性.对MoS2/石墨烯复合材料在不同电流密度下的充放电测试发现,即使在大电流条件下充放电,电极仍能保持稳定的循环行为,表明MoS2/石墨烯复合材料具有良好的倍率性能.     

泡沫铅板栅对VRLA电池充电接受能力的影响

以泡沫铅和铸造板栅为负极集流体,组装阀控铅酸(VRLA)蓄电池,并进行充放电循环测试,结果表明:在填涂相同的负极活性物质条件下,泡沫铅VRLA电池不仅负极活性物质利用率、容量高,并且充电接受能力好.对放电态的两种板栅负极分别进行循环伏安(CV)、电化学阻抗(EIS)测试和SEM观察,并采用计时安培法测量了两种负极的真实表面积.结果表明,放电态泡沫铅负极的氧化峰的峰值电势较负,还原峰的峰值电势略正,泡沫铅负极氧化峰、还原峰的峰值电流更大,放电态的泡沫铅负极的电化学反应电阻小,真实表面积大,活性物质中的PbSO4结晶颗粒较小,表明泡沫铅有利于提高VRLA电池的充电接受能力.     

碳纳米管负载钯催化剂的制备及其电极的电化学行为

采用对碳纳米管进行混酸中化学改性处理,并通过浸渍-还原方法,在碳纳米管表面上形成了分散均匀的Pd纳米粒子,得到了Pd/CNTs催化剂。用扫描电镜(SEM)对酸化后CNTs试样进行表征,并在酸性介质中采用交流阻抗法测试Pd/CNTs催化剂工作电极的电化学催化活性。结果表明:Pd/CNTs催化剂能够表现出较强的电催化活性。     

电沉积Ni-Ce-P合金上析氢电催化的研究

铜基体上电沉积制得的Ni-Ce-P合金用作析氢电极时,其上的析氢速率比Ni电极上的析氢速率约大10倍,析氢电势正移200多mV,表明该电极具有较高的析氢电催化活性.用Ni-Ce-P合金的SEM谱图和XPS谱图讨论了析氢的电催化机理.     

多孔碳包覆硅微球于锂离子电池负极中的应用

为了缓解纯硅负极材料在充放电过程中带来的巨大体积效应并降低电解质与电极之间的副反应程度,提出了一种简单高效的硅碳复合材料合成方法 .以P123为分散剂、葡萄糖为碳源,利用水热法制备P-Si/C复合材料.结果表明,制备得到的复合材料可以极大地缓解充放电过程中产生的体积效应.当复合材料作为锂电池负极时,其首次放电比容量为1 800 mA·h/g,在500 mA/g电流密度下经100次循环后,其放电比容量能够稳定维持为521 mA·h/g,呈现出良好的循环性能.     

多孔碳包覆硅微球于锂离子电池负极中的应用

为了缓解纯硅负极材料在充放电过程中带来的巨大体积效应并降低电解质与电极之间的副反应程度,提出了一种简单高效的硅碳复合材料合成方法.以P123为分散剂、葡萄糖为碳源,利用水热法制备P-Si/C复合材料.结果表明,制备得到的复合材料可以极大地缓解充放电过程中产生的体积效应.当复合材料作为锂电池负极时,其首次放电比容量为1 800 mA·h/g,在500 mA/g电流密度下经100次循环后,其放电比容量能够稳定维持为521 mA·h/g,呈现出良好的循环性能.     

层状双金属氢氧化物电催化剂的合成与应用研究进展

层状双金属氢氧化物（LDHs）具有层内离子可变、层间阴离子可交换以及反应表面较大的特点，因而表现出优异的电催化析氢和析氧性能。此外，基于LDHs的衍生物能够实现催化剂材料的多功能化和性能的增强，使其在众多领域均表现出显著的优势和良好的应用前景。系统分析了LDHs层板结构的可调变性、可剥层及组装性、结构记忆效应等性质，以及剥层法、共沉淀法和水热合成法等LDHs高效电催化剂的常用制备方法，综述了LDHs及其复合衍生物在电解水析氧反应、析氢反应、乙醇电催化氧化反应、氧还原反应等电催化领域的应用研究，并对LDHs所涉及的问题和解决方案进行了分析及展望。     

机械合金化法制备锂离子电池锡基负极材料及其性能

采用机械合金化技术制备了系列Sn基合金负极材料,并对其结构和性能进行了详细的研究.结果表明,Cu6Sn5-10%Cu样品表现出最佳的循环稳定性,初期容量约为作为300 mAh/g,100周充放电循环后容量仍然保持在200 mAh/g以上.该样品是由Cu6Sn5,Cu3Sn和CuSn三相组成的复合材料,颗粒分布比较均匀,粒径主要在1~2μm之间.在首次充放电过程中由于有机电解液的分解和形成的CuLi2Sn中间化合物的不完全脱嵌,该材料存在较大的首次不可逆容量损失.通过对充放电电位窗口(截至电位)的限制,可以有效的改善合金负极的循环稳定性.     

Bi、Cu助剂对SnCl4/AC催化乙炔氢氯化反应的影响

以活性炭（AC）为载体制备了负载型SnCl4催化剂,并添加了不同质量分数BiCl₃以及CuCl₂,以此研究助剂对催化乙炔氢氯化反应性能的影响。结果表明,5%BiCl3⁃10%CuCl2⁃10%SnCl4的催化剂配比对乙炔氢氯化反应活性最高。在乙炔/氯化氢体积比1∶1.1、反应温度170 ℃、乙炔空速60 h-1的反应条件下,乙炔转化率最高可达94%。通过对催化剂的表征发现,助剂的引入抑制了反应过程中S的流失,从而提高了催化剂的稳定性和Sn基催化剂的活性。     

Pd/CNTs苯酚气相加氢制环己酮催化剂

通过对纳米碳管进行纯化、表面修饰处理,浸渍PdCl2溶液制得Pd/CNTs催化剂,进行化学组成及XRD表征,测试Pd/CNTs催化剂对苯酚气相加氢制环己酮的催化性能.实验结果表明：Pd负载到CNTs上,负载量为0.97%（质量分数）,负载后的碳纳米管仍然保留碳纳米管的结构.Pd/CNTs催化性能测试结果表明：反应温度为150℃,氢酚摩尔比4∶1,液体进料速率0.42 mL/g.h的条件下催化剂活性较好,此时苯酚转化率43.17%,环己酮选择性达68.36%.     

CuO的可控合成及其作为锂离子电池负极材料的性能

通过溶液沉淀加水热反应的方法合成了不同形貌的氧化铜。通过循环伏安法、充放电法等研究氧化铜作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明:不同形貌的氧化铜电化学性能差异很大,首次嵌锂容量均在700mA·h/g以上,而结晶性能较好、形貌较规则的氧化铜粉末呈现出较好的电化学循环稳定性,100次循环后容量仍保持400 mA·h/g。对氧化铜负极材料的反应机理、首次容量高于理论容量及不可逆容量的原因进行了分析。