Ru_(0.1)Mn_(0.9)O_x的制备与电化学赝电容特性研究

结合氧化钌理想的电化学赝电容特性和二氧化锰资源广泛、对环境友好的优势,采用氧化共沉淀法制备出Ru0.1Mn0.9Ox新型电化学电容器复合电极材料,通过循环伏安(CV)、计时电位(Chronopotentiometry)、交流阻抗(AC impedance)、热重-差热(TG/DSC)以及X射线衍射(XRD)等实验研究了电极材料的电化学赝电容性、阻抗特征、晶形结构及热处理温度对材料的晶形和赝电容的影响.结果表明:当热处理温度低于180 ℃时,可制备出稳定、非晶态的Ru0.1Mn0.9Ox;当温度为350 ℃时,复合材料中的无定形二氧化锰已转变为α-MnO2,掺杂的氧化钌晶形不变.与纯MnO2相比,Ru0.1Mn0.9Ox复合电极材料具有较低的极化内阻、较高的比电容、良好的电化学可逆性和显著的电化学赝电容特征.     

锂离子电池过充电行为研究

从充电倍率、负极材料的种类以及正负极材料的电容量匹配等方面,研究了锂离子电池的过充电行为.结果表明:当以低倍率(0.1C和0.5C)过充电时,电池仍可维持密封完好状态;当电池以高倍率(如1C)过充电时,电池的气阀被冲开,内部电芯的温度高达182℃,比电池壳表面的温度高出80℃.在相同电容量匹配的情况下,负极材料的种类对电池过充电的影响很小;正极过量越多,电池的电压平台越长,电压曲线也越不平滑,电池壳表面达到的最高温度也越高;正极量的变化比负极量的变化对锂离子电池过充电行为的影响更大.     

Al掺杂纳米Ni(OH)2的结构及电性能

在超声波条件下,用化学共沉淀法合成了Al掺杂纳米Ni(OH)2.用SEM、XRD以及FTIR等技术表征了样品的粒径、晶形及红外光谱特征;用循环伏安法测试了样品的电化学性能;研究了以样品为正极活性物质制作的Cd/Ni电池的循环性能.结果显示:Al掺杂Ni(OH)2为α型,平均粒径约为10～20 nm;样品中存在多类O-H键及可能存在的纳米效应,使FTIR图中存在"红移"或"蓝移";样品具有良好的电化学性能,第10次循环的放电比容量达394mAh/g.     

锂离子电池电极表面的研究进展

锂离子电池电极表面膜的形成、结构和组成与电池性能有很大的关系.综述了近年来电极表面化学研究的进展,阐述了电极表面膜的形成、结构和组成与电解液的关系,并对表面膜的导电机理和电解液的氧化模型进行了分析和讨论.     

λ-MnO2的结构与电性能研究

采用酸处理LiMn2O4的方法来制备λ-MnO2，并用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和恒电流充放电测试等方法对所得λ-MnO2的结构和电性能进行了研究。研究结果表明，所得λ-MnO2具有尖晶石型结构，晶粒细小，形貌较规则，粒径分布均匀；以其为正极组装成Li／MnO2电池的放电比容量达到226mAh/g。     

锌空气电池空气电极催化材料的研究

采用将Li2CO3,电解二氧化锰(EMD)和Co(NO3)2·6H2O混合进行高温固熔反应的合成方法,制备了1种尖晶石型金属氧化物催化材料LiMn2-xCoxO4。通过电化学测试(极化曲线、放电曲线)、X射线衍射分析(XRD)以及扫描电镜(SEM)等方法对电极的微观结构和性能进行了研究。实验结果表明,以LiMn1.95Co0.05O4为催化材料的气体扩散电极具有最好的综合电化学性能。其0.9V极化电位时的最大电流密度可达210mA/cm2AA型(5号)样品电池以100mA电流恒流放电,容量可高达4439mAh。     

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。     

MnO_2/乙炔黑的超声化学制备与性能

分别采用超声化学法和化学混合法制备了MnO2/乙炔黑复合电极材料.XRD结果显示:超声化学法制备的粉体呈α-MnO2结构,化学混合法制备的粉体为无定形结构.SEM和电化学实验结果表明:超声辐射可促使MnO2与导电剂颗粒均匀分散,并能改善电极材料的电化学动力学可逆性,当乙炔黑含量为15%时,可使复合电极的电化学比电容提高两倍.     

LiFePO4/C复合正极材料的结构与性能

考察LiFePO4/C复合正极材料的结构与性能,采用高温固相法制备了纯的LiFePO4和复合型LiFePO4/C锂离子电池正极材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子吸收光谱(AAS)等方法对所得样品的晶体结构、表观形貌、粒径大小和元素组成等进行了分析研究.实验结果表明,所得LiFePO4和LiFePO4/C均为单一的橄榄石型晶体结构,其中,以葡萄糖作为碳添加剂所得到的LiFePO4/C复合材料的电性能最佳.该材料具有良好的充放电循环可逆性能和高温电性能,以C/10和1 C的倍率充放电,首次放电比容量分别为156.5 mAh/g、147.8 mAh/g,充放电循环10次后的平均放电比容量分别为155.3 mAh/g、145.2mAh/g.