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锰掺杂α-Ni(OH)2的合成及其电化学性能 总被引：1，自引：0，他引：1
以硫酸镍和硫酸锰为原料、聚乙二醇为结构导向剂,采用化学共沉淀的方法制备了纳米片状的锰掺杂氢氧化镍.用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)对样品的结构和形貌进行了表征;用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)手段对样品的成分进行了测定;用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对其电化学性能进行研究.研究结果表明,采用该方法制备的样品,其电化学性能随锰含量的增加而变化;锰含量为30%时性能最佳,其比容量可达330mAh/g,有望成为Ni/MH电池的正极材料. 相似文献
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超级电容器具有功率密度高、循环寿命长和安全可靠等优点,在电动汽车、轨道交通、新能源、电磁弹射和激光武器等领域已广泛应用。然而,作为超级电容器的关键电极材料——活性炭,始终未实现国产化,一直依赖从日本和韩国进口,极大地制约了国内超级电容器及其下游产业的发展。本文综述了超级电容器用活性炭的理化性能对其电化学性能的影响,介绍了国内外超级电容器用活性炭产业现状,指出了其生产过程中制约产品品质的典型传质和传热等化工问题。文章提出,应在现有活性炭基础上建立全面合理的超级电容器用活性炭指标体系,从而指导其国产化工艺开发。针对其生产工艺和装备开展仿真模拟研究,以解决国产炭材料批次稳定性和一致性的问题,保障超级电容器行业关键材料自主可控。 相似文献
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作为一种富氮碳源,聚丙烯腈历来被作为生产炭材料的重要原料。但是聚丙烯腈直接炭化会导致其烧结不利于后续深度活化。通过干法球磨石墨烯和聚丙烯腈复合原料,结合稳定化和KOH活化,制备了杂化多孔炭,并系统研究了石墨烯和聚丙烯腈配比及后活化处理对杂化多孔炭性能的影响。结果表明：石墨烯的存在有利于高能球磨过程中热量地快速扩散,有效避免了聚丙烯腈的烧结;而聚丙烯腈进一步抑制了石墨烯片层的团聚,使石墨烯/聚丙烯腈复合前驱体呈现蓬松的粉体结构,利于碱的深度活化。同时,石墨烯在多孔炭结构中形成的三维柔性导电网络便于电荷地快速转移。由于其发达的孔、大的比表面积、优异的导电性以及氮/氧杂原子诱导的赝电容,所制备的杂化多孔炭用作超级电容器电极材料时,在水系和有机系电解液中均表现出了优异的电化学性能。尤其是,优化的HPC-4复合炭材料用作超级电容器的电极时,在1 mol/L四乙基四氟硼酸铵有机电解液中,当功率密度为337.5 W/kg时,能量密度可达30.38 W?h/kg。该工作为面向高功率兼高能量超级电容器电极材料的开发提供了一种简易且高效的制备策略。 相似文献
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有序碳和无序碳都普遍被用作硅(Si)的复合材料。但是具有不同结晶度和孔结构的碳对硅基负极电化学性能的影响仍存在争议。本工作在严格控制碳含量和表面官能团的基础上,选择沥青(Pitch)和酚醛树脂(PR)作为有序碳和无序碳的前驱体,制备了硅碳复合材料(Si@C)并系统地研究了其电化学行为。有序的晶体结构有利于复合物中的电子传输,中孔和大孔有利于锂离子的扩散。具有有序结构和小孔容的碳质涂层为Si的膨胀提供了很好的缓冲,电极在50次循环后仍保持结构完整性。然而,无序和多孔的结构降低了结构的稳定性并产生了很大的极化,这使得循环过程中体积不断膨胀,导致电化学性能较差。Si@C-Pitch在5 A g?1下的容量是Si@C-PR的8倍,在0.5 A g?1下100次循环后的容量保持率是Si@C-PR的1.9倍。该研究可为Si@C负极中炭材料的选择提供了理论指导。 相似文献
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近年来，人们对利用低温炭化工艺制备煤基无定形炭材料作为锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(SIBs)的负极材料产生了兴趣。然而，煤衍生炭材料的炭化机制仍然不太清楚。因此，本文选取烟煤为原料，探究了煤炭到无定形炭材料的化学、微晶和孔隙结构演变过程。随着温度的升高(低于1 000℃)，材料结构发生局部变化，碳层的迁移和小分子物质的释放导致了层间距(3.69-3.82?)和缺陷密度(1.26-1.90)逐渐增大，并且产生了丰富的纳米微孔结构。当温度升至1000～1600°C时，层间距和缺陷密度开始逐渐减小。在LIBs中，经1 000°C炭化制备的样品表现出最佳的电化学性能。在0.1C倍率测试下可逆容量达到384 mAh g–1，在5 C倍率下仍能保持170 mAh g–1，表现出优异的倍率性能。在SIBs中，经1 200°C炭化制备的样品在0.1 C倍率测试下具有270.1 mAh g–1的可逆容量和高达86.8%的首次库伦效率。本研究为煤基炭材料的精细化制备提供了理论支撑。 相似文献
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