Ni-MOF衍生NiS2@CNTs电极材料构建及其电化学性能

改善过渡金属硫化物导电性和循环稳定性是提升超级电容器性能的关键。以二氰二胺和升华硫分别为碳源和硫源,将Ni-MOF前驱体进行碳化和硫化后构筑了二硫化镍纳米颗粒与碳纳米管的复合材料(NiS₂@CNTs)。分析表明,碳化样品与升华硫的比例为1∶6时,制得的NiS₂@CNTs复合材料具有较大的比表面积,且其中的NiS₂纳米颗粒和碳纳米管呈现高分散性,可为电化学储能过程提供丰富的反应活性位点、快速的离子扩散和较强的电子传输效率。电化学性能测试表明,NiS₂@CNTs电极在0.5 A/g时的比电容可达568.0 F/g。以NiS₂@CNTs和活性炭(AC)分别为正负极组装NiS₂@CNTs//AC器件,其最大输出能量密度和功率密度达15.6和3 207.0 W/kg,经过5 000次充放电循环后的电容保持率和库伦效率分别为98.1%和99.7%,表明该电极材料有望实现长期循环利用且具有良好的实际应用前景。     

中空棒状MOF及其衍生的磷酸盐类电池型电容性能的研究

为获得具有更高比容量的超级电容器正极材料,在单一金属有机框架材料的基础上研究多元金属有机框架及其衍生物的电容性能,以不同的金属元素（Ni、Co）比例制备多元金属有机框架材料,进而得到衍生的纳米级中空棒状金属磷酸盐。得到金属元素比例n（Ni）：n（Co）=8：1时具有最大的比电容值895.29 F·g^-1。     

具有共价有机框架的聚席夫碱化合物电极材料的制备与电化学性能

以邻苯二胺和对苯二甲醛为原料,室温下一步反应合成聚席夫碱化合物(COF),同时在聚席夫碱合成过程中掺杂不同金属硝酸盐,制备了聚席夫碱配合物M-COF,采用循环伏安法(CV)、恒流充放电法(GCD)和电化学阻抗谱法(EIS)对所制备的电极材料进行了电化学性能的测定.Zn-COF的电化学性能明显优于COF,特别是当电流密度...     

层次多孔碳的制备及其电化学性能的研究

以间苯二酚-甲醛(RF)作为碳源,利用具有中空结构的聚苯乙烯球(PS)作为模板,在高温下碳化得到三维层次多孔碳。采用扫描电镜、循环伏安及恒流充放电等方法对其性能进行测试。结果表明,层次多孔碳在高倍率条件下具有优异的电化学性能。     

生物质基杂化水凝胶的制备及电化学性能

利用微波辅助水热法将黑液中的木质素与氧化石墨烯和生物基碳点进行自组装,制备出柔性杂化水凝胶(GO/HY/CD)。以GO/HY/CD₃为电极材料,在三电极体系中0.5 A/g的条件下获得了275 F/g的比电容。以GO/HY/CD₃电极和木质素水凝胶电解质组成的柔性固态超级电容器,在0.5 A/g电流密度下,比电容达到110 F/g。此外,使用复合电极的固态对称超级电容器器件表现出了良好的性能,为其在信号传感器和便携式储能设备中的应用提供了可能性。     

MOFs的制备及电化学性能的研究

具有不同化学结构的金属有机骨架化合物(MOFs)有望成为超级电容器的未来电极材料。通过简单溶剂热法,制备合成了MOF材料(1,3,5-均苯三甲酸锰金属有机骨架)并应用于超级电容器电极,在Ar的保护下,分别以350、450℃温度煅烧,并以此为产物在空气中200、250、300℃温度下煅烧后研究其性能。扫描电子显微镜显示出棒状貌形,表明其结构良好;相同的电化学条件下测试表明：Ar-350-空气-300的产物电化学性能最佳,其比电容在电流密度0.5 A·g^-1时为130.70 F·g^-1,同时表现出优异的倍率性能。     

聚吡咯/二氧化锰复合材料的制备及其电化学性能研究

利用水热法合成了海胆状MnO_2,通过吡咯聚合制备了PPy@MnO_2复合结构,研究了包覆时间、包覆量对PPy@MnO_2电化学性能的影响。用PPy@MnO_2纳米复合材料作为工作电极,在1 mol/L的Na_2SO_4溶液中利用三电极体系进行了电化学性能测试。PPy@MnO_2纳米复合材料的循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗谱(EIS)研究表明,PPy@α-MnO_2-60纳米复合材料在吡咯与二氧化锰质量比10∶1、包覆时间6 h时电化学性能最佳,在电流密度0.5 A/g时比电容值为177.3 F/g。     

聚吡咯/二氧化锰复合材料的制备及其电化学性能研究

利用水热法合成了海胆状MnO_2,通过吡咯聚合制备了PPy@MnO_2复合结构,研究了包覆时间、包覆量对PPy@MnO_2电化学性能的影响。用PPy@MnO_2纳米复合材料作为工作电极,在1 mol/L的Na_2SO_4溶液中利用三电极体系进行了电化学性能测试。PPy@MnO_2纳米复合材料的循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗谱(EIS)研究表明,PPy@α-MnO_2-60纳米复合材料在吡咯与二氧化锰质量比10∶1、包覆时间6 h时电化学性能最佳,在电流密度0.5 A/g时比电容值为177.3 F/g。     

CoO@CuO电极材料制备及超级电容性能研究

超级电容器因具有功率密度高、充放电速率快、循环使用寿命长等优点而备受关注.CoO是一种优良的超级电容电极材料,理论比容量可以达到4292 F·g-1,但其电导率较低,而且充放电过程中会产生体积膨胀,导致其实际比容量低于理论比容量.为此,本文首先采用热氧化法在泡沫铜导电集流体上生长CuO纳米线阵列,然后采用化学浴沉积法在...     

MnO2/rGO复合材料的制备及电化学性能研究

采用一步水热法制备具有海胆状纳米/微米结构的MnO_2和MnO_2/rGO复合电极材料。用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征分析其微观形貌,X射线衍射(XRD)对其成分进行分析,结果表明:rGO,MnO_2成功复合在一起。rGO包覆在海胆型MnO_2表面,有效增大了MnO_2导电率。MnO_2∶rGO=1∶1的复合材料在电流密度为0.5 A·g~(-1)时比电容可达200.13 F·g~(-1)。经过5000次循环充放电后,其比电容保持率为92%。     

MOF衍生的Yolk-Shell结构NiCo/C复合材料的电磁波吸收性能

金属有机框架(MOF)衍生的多孔金属/碳复合材料由于具有大的表面积和孔体积,引起了电磁波吸收领域研究者的广泛关注。本文采用溶剂热法合成双金属NiCo-MOF,再通过煅烧制备了具有Yolk-shell结构的NiCo/C复合材料,采用SEM、XRD、拉曼光谱以及磁强计(VSM)等分析方法对比研究了不同Ni、Co质量比对NiCo/C复合材料吸波性能的影响。结果表明,随着Ni、Co质量比的变化,吸波性能发生了显著的改变。在9.4 GHz的频率下,Ni₁Co₁/C复合材料的性能达到最佳,最小反射损耗为-56.8 dB,有效吸收带宽为5.5 GHz。分析该复合材料的吸波机理发现,电磁波的多重反射、界面极化损耗、自然共振和交换共振是导致其吸波性能提高的重要原因。本文的研究结果为纳米多孔双金属MOF复合材料的制备与性能研究提供了研究思路。     

二氧化锰/棉纤维柔性电极的制备及电化学性能研究

以棉纤维作为基板,通过油浴染色方式于棉纤维基板上负载二氧化锰,再经过冷冻干燥和高温碳化处理制得超级电容器用二氧化锰/碳柔性电极材料。通过XRD和SEM表征,直径为30-50 nm,长度为400-600 nm的纳米棒状二氧化锰均匀分散在碳化棉纤维的表面上。该柔性电极于电压范围为0-1 V,电流密度为0.1 A g~(-1)条件下进行三电极电化学性能测试,得到比电容为80.6 Fg~(-1),表现出较好的电化学性能。     

Ca-Alginate/MXene纤维状柔性电极材料的制备及其电化学性能研究

纤维状电极材料是柔性超级电容器和智能可穿戴储能器件的重要基础材料,然而其容量和强度是制约纤维状电极材料应用的关键问题.本论文以Mxene为储能电极的活性材料,利用海藻酸钠进行增韧改性,通过湿法纺丝技术经过Ca2+交联构筑了高比电容和优异柔性的Ca-Alginate/Mxene纤维状电极材料,并对其电化学性能进行了详细的...     

聚苯胺/二氧化锰/聚吡咯复合纳米球的制备及其电化学储能性

利用化学合成法成功制备了尺寸分布均一的聚吡咯(polypyrrole,PPy)纳米球,通过酸解法将KMnO₄分解成MnO₂纳米片原位生长在PPy纳米球表面,然后采用稀溶液合成法将聚苯胺(polyaniline,PANI)生长在MnO₂表面,得到PANI@MnO₂@PPy三元复合材料。扫描电子显微镜、透射电镜、拉曼光谱、X射线粉末衍射和X射线光电子能谱证实PANI@MnO₂@PPy成功合成。通过溶液涂覆法,将PANI@MnO₂@PPy三元复合材料制备成电极并测定其电化学储能性,在1 mol·L^-1 Na₂SO₄电解质溶液中,当电流密度为0.5 A·g^-1时,PANI@MnO₂@PPy电极的比电容量约为357 F·g^-1,是MnO₂@PPy电极的1.96倍;当电流密度从0.5 A·g^-1...     

石墨烯/δ-MnO2复合材料的制备及其超级电容器性能

采用螯合法制备了RGO/δ-MnO₂复合材料,并用X射线粉末衍射（XRD）、低压氮气吸附脱附（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能谱（EDS）、热重（TGA）对其结构和物相进行表征。采用循环伏安测试（CV）、恒电流充放电（GCD）以及循环测试对所制材料电化学储能进行测试。结果表明RGO/δ-MnO₂复合材料比纯石墨烯和纯δ-MnO₂具有更优异的电化学性能。当电流密度为1 A·g^-1时,RGO/δ-MnO₂复合材料的比电容可达322.6 F·g^-1,比纯δ-MnO₂电极材料高234.2 F·g^-1,比纯石墨烯高212.1 F·g^-1。当电流密度放大10倍后,RGO/δ-MnO₂复合材料的比电容保留率为79.1%。在1000次恒流充放电测试后,比电容为252 F·g^-1（99.6%）,说明该方法制备的RGO/δ-MnO₂复合材料是一种有应用前景的超级电容器电极材料。     

石墨烯/二氧化锰复合材料的制备与电化学性能

通过改性二氧化锰和氧化石墨烯片之间的静电自组装制备了层状的rGO/MnO2复合纳米材料。通过XRD分析材料的晶体结构,用扫描电镜观察材料的微观表面形貌。这种材料用来研究其电化学电容性能,结果表明这种纳米复合材料显示出很好的电容性能(在0.2 A/g的电流密度下可达246 F/g)。此外,在2 A/g的电流密度下循环1000次后容量保持率为91%。材料的性能提升是因为复合材料中二氧化锰纳米棒和石墨烯片层很好的贴合,而石墨烯片的加入也大大提高了材料的导电性。     

孔状氧化锌/石墨烯复合材料制备及其电化学性能研究

以氧化石墨烯和醋酸锌为原料,N,N’-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶剂热法制备了孔状氧化锌/石墨烯的复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等对氧化锌/石墨烯复合材料的微观形貌结构和成分进行分析,并通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗对电学性能进行测试,结果表明,采用溶剂热法成功制备孔状氧化锌/石墨烯复合材料,带孔微球氧化锌均匀分散于薄纱状石墨烯表面,在6 mol/L KOH电解液中有良好的电容性能,当扫描速度为5 m V/s时,比电容为256.9 F/g。     

孔状氧化锌/石墨烯复合材料制备及其电化学性能研究

以氧化石墨烯和醋酸锌为原料,N,N’-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶剂热法制备了孔状氧化锌/石墨烯的复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等对氧化锌/石墨烯复合材料的微观形貌结构和成分进行分析,并通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗对电学性能进行测试,结果表明,采用溶剂热法成功制备孔状氧化锌/石墨烯复合材料,带孔微球氧化锌均匀分散于薄纱状石墨烯表面,在6 mol/L KOH电解液中有良好的电容性能,当扫描速度为5 m V/s时,比电容为256.9 F/g。     

碳纳米管@聚苯胺/二硫化钼复合材料的制备及其电化学性能研究

采用原位聚合法及水热法两步制备碳纳米管@聚苯胺/二硫化钼(C-P-M)和碳纳米管/二硫化钼@聚苯胺(C-M-P)2种复合物。通过改变材料的复合顺序以及钼源的种类来调控复合材料的形貌结构,探究其对电化学性能影响的根本原因,从而达到优化复合材料性能的目的。电化学测试结果表明,C-P-M的电化学储能性能优于C-M-P,并且以(NH₄)₂MoS₄为Mo源合成的三元复合物(C-P-M-2)的性能要优于以Na₂MoO₄·2H₂O为Mo源合成的三元复合物(C-P-M-1)。在电流密度为1 A/g时,C-P-M-2的比电容达到563.7 F/g;在电流密度为10 A/g下经过1 000圈循环稳定性测试,其比电容仍保留为原来的83%。     

MOF衍生的多壁碳纳米管复合的纳米多孔碳材料的合成及其电化学性能

本文以硝酸锌和硝酸镍为金属盐,2-甲基咪唑为配体,采用水热法制备得到ZIF-8/Ni,再在CVD管式炉中催化多壁碳纳米管生长,最终得到ZIF-8/Ni-CNT复合材料。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析仪(XRD)对材料的表面形貌和结构进行了表征,采用电化学工作站对材料的电化学性能进行了测试。