合金化提高铂在PEMFC氧还原反应中的催化活性

用液相沉积-高温合金化法制备了铂基合金催化剂,用能量散射光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)技术对催化剂的结构进行了研究,并测试了使用此催化剂的质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能,结果表明铂基合金具有面心立方的结构,铂与过渡金属的原子比接近3∶1;制备的催化剂性能优越,具有比纯铂更强的电催化能力,催化剂活性由高到低的顺序是Pt-Cr/C→Pt-Co/C→Pt-Ni/C→Pt/C。讨论了合金元素对催化剂活性的强化作用,认为合金元素的引入减小了Pt-Pt原子间距,降低了Pt的d电子轨道占有率,提高了催化剂的性能。     

Co~(2+)掺杂石墨烯/LiFePO_4锂离子电池复合正极材料的制备与表征

使用溶胶凝胶原位碳热还原制备了Co2+掺杂石墨烯/LiFePO4锂离子电池复合正极材料(石墨烯/LiCo0.03Fe0.97PO4),以期获得比容量高、充放电速率快和循环性能优良的锂离子电池正极材料。结构和形貌表征结果显示:石墨烯/LiCo0.03Fe0.97PO4复合材料具有三维导电网络结构,颗粒在石墨烯片层间生长均匀,粒径在200nm左右。电化学测试结果显示:石墨烯/LiCo0.03Fe0.97PO4复合材料具有高的可逆比容量和优异的循环倍率性能。2.0~4.0V充放电下0.1C时的首次放电比容量为159mA·h·g-1,在10.0C下首次放电比容量也有74mA·h·g-1;0.5C下循环100次,比容量保持率为99.7%。石墨烯/LiCo0.03Fe0.97PO4复合材料电化学性能提高的原因主要为Co2+掺杂和石墨烯包覆的协同作用。     

低钴AB_5型贮氢合金的制备及电化学性能

为了降低镍氢电池的原材料成本 ,研究了一系列多元、低钴和无钴AB5型贮氢合金 ,以及取代元素对贮氢合金电化学性质的影响。结果显示 ,用少量的铁、铜和铬部分取代贮氢合金La(NiMnCoAl) 5中的钴对改善贮氢合金电化学循环稳定性有效。贮氢合金La(NiMnAl) 4.6(FeCuCr) 0 .2 Co0 .2 具有满意的循环稳定性 ,它在 0 .2C放电条件下的最大放电容量为 2 96mAh/g-1,经过 30 0次循环容量衰减仅 2 1.8%。另外 ,还用X射线衍射检测了贮氢合金的微观结构     

MnO_2的预处理对LiMn_2O_4正极材料的影响

研究了对前躯体MnO2(EMD)进行不处理、去离子水处理和LiOH处理对合成LiMn2O4正极材料的性能影响。测试结果表明,LiOH处理得到的MnO2杂质含量少,结构稳定,制备的LiMn2O4X射线衍射峰增强,结晶性变好。LiOH处理MnO2制备的LiMn2O4的电化学性能优于去离子水处理MnO2制备的LiMn2O4和不处理MnO2制备的LiMn2O4。LiOH处理、去离子水处理及不处理MnO2制备的LiMn2O4在0.5C的放电比容量分别为115.56mAh/g、109.98mAh/g和100.67mAh/g;1C充放电90次循环下所对应的容量保持率分别为86.79%、86.56%、57.30%。     

石墨烯改善锂离子电池正极材料LiCoO_2电化学性能的研究

采用改性Hummers法制备了氧化石墨烯和通过化学还原法还原氧化石墨制得石墨烯,及以石墨烯作为正极材料LiCoO2的导电剂,并研究它们对锂离子电池电化学性能的影响。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果表明,石墨烯的表面褶皱使其能有效地包裹LiCoO2颗粒,形成面接触的导电界面,从而显著提高了导电性。充放电实验表明,石墨烯的加入有利于提高LiCoO2的电化学反应活性、放电容量和高倍率循环性能。相对于传统的炭黑,LiCoO2的放电容量在0.2 C下提高了10 m Ah/g。石墨烯/LiCoO2电池在1C倍率下,循环300次后,放电容量由145.0 m Ah/g衰减到137.8 m Ah/g,放电容量能保持初始容量的95.1%。石墨烯/LiCoO2电池在20 C倍率下的放电容量达到132.1 m Ah/g,是1 C放电容量的91.1%。     

Preparation of calcium stannate by modified wet chemical method

A modified wet chemical route for low-temperature synthesis of the calcium stannate CaSnO3, a potential material for dielectric applications is reported. Firstly, a precursor CaSn(OH)6 was prepared using tin tetrachloride, calcium chloride and sodium hydroxide at room temperature. Then the precursor was annealed at relatively low temperature of 600 ℃ to obtain CaSnO3. The phase identification, thermal behavior and surface morphology of the samples were characterized by element analysis, X-ray diffraction (XRD) , thermo-gravimetric (TG) analysis and derivative thermo-gravimetric (DTG) analysis, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) in detail. The results show that CaSnO3 obtained by this method possesses a cubic perovskite structure with average grain size of 5μm.     

2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑的电化学性能

以二硫化碳和水合肼为原料合成了2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑(DMcT),并通过元素分析、Raman光谱和红外(IR)光谱对DMcT的结构进行了表征。DMcT的两对氧化还原峰电位差分别为0.96V和1.33V,这表明在室温下氧化还原反应速度很慢。酸碱对DMcT氧化还原反应有很大的影响:加入三乙胺之后,DMcT的氧化反应更加容易,还原峰电流增加,但对还原峰电位影响不大;相反,甲磺酸存在时,DMcT的氧化反应更难进行,而还原反应变得更加容易。     

化学镀制备纳米银-石墨烯复合材料及其电化学性能

以葡萄糖为还原剂,采用化学镀原位合成纳米银-石墨烯复合材料(Ag/GR),通过X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)等方法对材料的结构形态进行表征分析.结果表明,石墨烯表面银的负载形态为预期的单质状态,AgNPs平均粒径约为21 nm.同时,利用循环伏安法(CV)、交流阻抗谱(EIS)、线性伏安扫描法(LSV)和差分脉冲伏安法(DPV)对抗坏血酸(AA)在Ag/GR/GCE电化学传感器上的电化学响应进行研究.电化学测试结果表明,Ag/GR复合材料具有最高的响应电化学信号212.9μA和最低的电荷转移电阻90.5Ω,峰值电流约为石墨烯电极(110μA)的2倍和玻碳电极(42.5μA)的5倍,AgNPs与石墨烯具有良好的协同作用,对AA具有明显的电催化活性.AA的阳极峰电流在5～120μmol/L浓度范围内线性增加.然而,AA的阳极峰电流与浓度范围为50～120μmol/L的自然对数高度相关,检测限为0.06μmol/L.     

聚苯胺膜电极的电化学性能

CS-PAn(化学氧化聚合法合成聚苯胺)膜电极的CV曲线类似于ES-PAn(电化学聚合法合成的聚苯胺)膜电极,而且他们都具有优良的可逆性和循环稳定性。交流阻抗图谱表明两种方法制备的PAn具有相同的电化学反应机理。C S-PAn-Li和ES-PAn-Li扣式电池的最大放电比容量分别为75m Ah.g-1和86m Ah.g-1,容量衰减率分别为13.2%和6.8%,ES-PAn-Li扣式电池的大电流充放电性能优于CS-PAn-Li扣式电池。     

纳米碳纤维导电剂改善锂离子电池性能的研究

电镜扫描分析结果表明用粒状导电炭黑作为导电剂在正电极中不能形成很好的导电网络造成导电性差、内阻高和电极极化;而采用具有线性结构的导电剂纳米碳纤维在电极中易形成良好的导电网络,表现出较好的导电性,因而减轻电极极化,降低电池内阻及改善电池性能。介绍了用上述两种导电剂的实验电池的电化学性能,测试结果表明,对于尺寸为5mm×20mmmm×25mm的软包装锂离子电池,纳米碳纤维作导电剂的电池的性能明显优于导电炭黑作导电剂的电池。