直接还原高锰酸钾制备CNT/MnO2复合材料

直接还原高锰酸钾(KMnO4)制备了碳纳米管(CNT)/MnO2复合材料。用XRD、SEM和TEM等对复合材料进行形貌和结构分析,发现MnO2均匀地包覆在CNT表面。循环伏安、恒流充放电测试表明,复合材料的比电容较高,循环性能良好,以1 A/g、20 A/g放电的比电容分别为200.3 F/g和120.8 F/g,第2 000次循环(20 A/g)时的电容保持率为94.7%。     

聚苯胺/石墨烯复合材料微观结构的调控

聚苯胺(PANI)/石墨烯复合材料具有高循环稳定性和高比容量等优点，PANI在石墨烯表面的分散情况会影响电化学性能。采用球磨技术，通过改变苯胺单体浓度，在石墨烯表面调控沉积PANI,制备PANI/石墨烯复合材料。利用XRD、傅里叶红外光谱(FTIR)和SEM测试分析复合材料的微观结构，通过CV和恒电流充放电测试研究复合材料的电化学性能。高速球磨作用可实现PANI在石墨烯表面的均匀生长，苯胺单体浓度为0.001 0 mol/L时，PANI分子链在石墨烯表面得以舒展，可使石墨烯良好的导电性与PANI的π-π相互作用协调一致，保证PANI充分发挥氧化还原性能，得到最佳电化学性能。复合材料以1.0 A/g电流在0～0.9 V循环，放电比电容为292.1 F/g,循环1 000次的电容保持率可达87.1%。     

电沉积电流密度对NiO/CNT复合电极的影响

采用电化学沉积法,以碳纳米管(CNT)为基体沉积Ni(OH)2,热处理制备NiO/CNT复合电极.采用XRD、SEM、TEM、循环伏安和恒流充放电,研究了电沉积电流密度对复合电极的影响.沉积电量为9 C时,随着电流密度的增加,NiO易沉积在电极表面,形成块体并阻塞离子通道,使复合电极的比电容下降.以1 mA/cm2制备的复合电极,以0.4 A/g、20.0 A/g充放电时,比电容分别为1 686 F/g和926 F/g.     

聚苯胺复合电极材料的微观调控及性能

聚苯胺(PANI)是有潜力的导电高分子电极材料，但自身团聚结构影响其性能。通过调控苯胺单体浓度，在具有高比表面积的改性碳纳米管(CNT_U)上经化学氧化聚合，制备微观结构均匀的PANI,分析微观结构的改变对电化学性能的影响。经过复合改性的碳纳米管表面产生大量微孔结构，增大了比表面积，并且通过控制反应物苯胺浓度使PANI均匀沉积，减少了传统方法制备PANI因自组装形成的团聚结构。在高比表面积基底上均匀铺展的PANI表现出高度可逆的氧化还原性能，能改善PANI氧化还原活性差、倍率性能低和循环寿命短等问题，使PANI/CNT_U复合材料兼具高比容量和高倍率性能，循环稳定性也得到改善。0.1 mol/L苯胺单体浓度制备的复合材料，以1 A/g的电流在0～0.8 V循环，比电容可达305.0 F/g,且在1 000次循环后，电容保持率为80.77%。     

RGO/PANI复合纤维柔性电极的制备及性能

以石墨粉为原料,采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,用一步水热法制备还原氧化石墨烯(RGO)纤维,再采用电化学沉积法在纤维上沉积聚苯胺(PANI),制备RGO/PANI复合纤维电极,用于纤维状超级电容器.所得复合纤维电极在0～1 V充放电,电流为1 A/g时的比电容达到209.6 F/g,以10 A/g的电流循环10000次,电容保持率仍有95.6％.     

超声技术制备PANI/CNTs/NiO复合材料及其电容性能

采用超声技术以对甲苯磺酸为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂制备PANI/NiO/CNTs三元复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对材料的表面形貌和结构组成进行表征,通过循环伏安、恒流充放电及交流阻抗测试对电极材料的电化学电容性能进行研究。结果表明:PANI/NiO/CNTs三元复合材料改善了NiO电极材料的充放电可逆性和电容性。当质量比为m(PANI)∶m(NiO)∶m(CNTs)=80.5∶19.5∶2.7时,具有良好的充放电可逆性,在2 mol/L的KOH溶液中,以1.65 A/g电流密度放电时,比电容可达156 F/g     

对甲苯磺酸掺杂纳米纤维聚苯胺的制备与性能

用脉冲恒流法制备了对甲苯磺酸(TSA)掺杂的聚苯胺(PANI).当脉冲通断时间}匕为30 ms:70 ms、平均脉冲电流密度为0.5 mA/cm2、nTSA/npANI≥4时,制备的PANI-TSA膜的电化学活性和超电容特性良好;当放电电流密度为0.5 mA/cm2时,比电容可达1 036 F/g.PANI-TSA膜在较宽的pH值范围内,电化学反应活性良好;当温度＜160℃时,热稳定性艮好.SEM观察发现,PANI.TSA膜由长度约为1～2 μm、直径约为150 nm的纤维交织而成.     

CNTs/PPy/MnO_2复合材料的制备及电容性能的研究

采用自组装法制备CNT/PPy/MnO_2三元复合材料,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱对其结构和形貌进行表征,通过循环伏安、恒流充放电及交流阻抗对其电化学电容性能进行了研究,并讨论了不同配比对复合材料的电化学性能的影响。结果表明:CNT/PPy/MnO_2三元复合材料在质量比为m(CNT)∶m(PPy)∶m(MnO_2)=45∶10∶45时,内阻小且具有良好的充放电可逆性,在1 mol/L的Na_2SO_4溶液中,以0.28 A/g电流密度放电时,比电容可达178 F/g。扫描500圈后,电容保持率仍在92%以上,表明具有良好的循环稳定性。     

聚吡咯/脲醛树脂多孔碳的超级电容性能

以脲醛树脂(UF)为前驱体,经高温碳化和氢氧化钾溶液活化处理,制备脲醛树脂多孔碳(UFC),采用原位化学聚合法制备聚吡咯(PPy)/UFC复合材料。通过SEM、XRD和红外光谱等分析复合材料的形貌和结构特征;采用循环伏安、电化学阻抗和恒流充放电测试复合材料的电化学性能。PPy/UFC复合材料比单独的PPy和UFC具有更高的比表面积和更好的电化学性能,以4 A/g在-1.0~0 V循环,比电容为545 F/g,循环2 000次的电容保持率为91%。     

MnO2氧化法制备高电容保持率PANI-Co3O4

以二氧化锰(MnO2)为氧化剂,通过化学原位聚合法将溶剂热法制备的四氧化三钴(Co3O4)与聚苯胺(PAM)复合,得到PANI-Co3O4复合材料.对产物进行SEM、XRD、循环伏安和恒流充放电测试.Co3O4为立方晶型,被大量纤维状的PANI包襄着.制备的PANI-Co3O4复合材料的比电容较高,循环性能良好.在电流...     

超级电容器用导电聚苯胺电极材料的研究进展

从酸掺杂聚苯胺(PANI)电极、锂盐掺杂PANI电极、PANI/C复合电极及混合电容器等方面,对超级电容器用PANI电极材料的研究进展进行了总结,对其发展前景做出了展望.     

Crosstalk analysis in CNT bundle interconnects for VLSI application

Crosstalk noise voltage levels have been estimated at the far end of a victim line in capacitive coupled single‐walled carbon nanotube (SWCNT) bundle interconnects under the influence of interconnect dimensions. The reported work on crosstalk analysis in SWCNT bundle interconnects to date have assumed the value of coupling capacitance as equivalent to the coupling effect between metal interconnects of same dimensions. In this paper, we propose an improved model to extract inter‐bundle real‐life coupling capacitances to fill that gap. A similar analysis is performed for a copper‐based interconnect, and comparison is made with result obtained for CNT‐based interconnect at 22‐nm technology. SPICE simulation results reveal that the crosstalk noise voltage level at the far end of the victim line in CNT bundles is significantly lower than that in conventional metal (copper) conductors in three different cases, keeping the pitch fixed but varying the value of interconnect spacing and width. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

碳纳米管场致发射显示器与驱动系统的集成研究

碳纳米管场致发射显示器因其特有的性质和优良的性能赢得了普遍关注.场致发射显示器的驱动电路设计与制作是场致发射显示器的一个重要部分,使用非专用驱动系统导致驱动部分体积庞大、连线复杂.本文讨论一种驱动碳纳米管场致发射显示器的新方式.由于碳纳米管可以生长在硅基底上,从而可将驱动电路预先制作在硅基底上,然后再利用室温下生长碳纳米管的方法,将碳纳米管和电路集成在同一硅基底上.驱动系统和发射部分集成在一起,可达到使FED轻薄的设计要求.     

聚苯胺改性对MCMB电极性能的影响

为了改善中间相碳微球(MCMB)的电化学性能,用聚苯胺对其进行改性,制备出聚苯胺/中间相碳微球复合材料.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对材料进行表征,并将复合材料用作锂离子电池负极材料,研究了它作为负极的电化学性能,并初步探讨了化学机理.研究结果表明:通过聚苯胺改性,中间相碳微球的可逆比容量从292.6 mAh/g增加到333 mAh/g以上,且前25次循环的可逆容量没有衰减.这种改善是由聚苯胺的表面修饰及过硫酸铵的氧化作用引起的.     

Temperature dependant crosstalk analysis in coupled single‐walled carbon nanotube (SWCNT) bundle interconnects

The temperature‐dependent, crosstalk‐induced, noise voltage waveform and its frequency spectrum, in capacitive coupled single‐walled carbon nanotube (SWCNT) bundle interconnects, at the far end of victim line, have been analyzed at 22‐nm technology node. A similar analysis is performed for copper interconnects and a comparison is made between the results of these two analyses. The SPICE simulation results reveal that at temperature variations ranging from 300 to 500 K, compared with conventional metal (copper) conductors, crosstalk noise voltage levels in CNT, at the far end of victim line, are significantly low. Simulated results further reveal that, with rise in interconnect temperatures, compared with copper interconnects, coupled interconnects of SWCNT bundle filter more noise frequency components. Based on these comparative results, an improved model for extracting inter‐bundle, real life, coupling capacitances between SWCNT bundles has been proposed. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

锂离子电池碳纳米管复合负极材料的进展

综述了碳纳米管(CNT)及复合材料在锂离子电池负极中的研究进展,重点论述了合金/CNT复合负极材料结构设计与制备方法的进展.CNT不仅缓冲该复合材料在嵌脱锂时的体积变化,形成的三维导电网络还可提高材料的倍率性能和循环寿命.展望了CNT复合负极材料的研究前景.     

碳纳米管/活性炭复合电极的电容特性

为改进活性炭电极组成的电双层电容器 (EDLC)的性能 ,采用碳纳米管 (CNT) /活性炭 (AC)复合材料制备可极化电极。考察了CNT对电容器性能的影响 ,用DC 5电池试验仪测试了其充放电性能、循环容量稳定性及自放电现象。结果表明 ,碳纳米管能有效地降低可极化电极的内阻 ,增强充放电循环稳定性 ,并降低EDLC的自放电速率。当复合电极中CNT含量为 5 % (质量百分数 )时 ,充电截止电压为 3V的条件下 ,CNT/AC复合电极的放电容量达 43F/g ,而AC电极仅 3 3F/g ,复合电极组成的EDLC的自放电速率下降约 5 0 %。     

负载在预处理后CNT上的Pt氧化甲醇的性能

对多壁碳纳米管(MWCNT)进行了预处理.红外光谱分析证明:预处理后,MWCNT的表面生成了较多的活性官能团.以处理后的MWCNT为载体、乙二醇为还原剂,用交替微波法制备了Pt/CNT催化剂.相比于在10%HF中搅拌和在10%HF与浓HNO_3混合溶液中搅拌,在10%HF中搅拌再用浓HNO_3回流后的MWCNT作为载体制备的Pt/CNT催化剂,粒径为3.76 nm,具有最大的活性面积,对甲醇的氧化性能最好.