镍纳米管的制备及电化学储氢性能

本文以多孔氧化铝(AAO)为模板,采用电化学沉积法制备了镍纳米管,通过透射电镜(TEM),能谱仪(EDX),选区电子衍射图(SAED)对镍纳米管的形貌、微观结构及组成进行了表征。并将所制备的镍纳米管制成微电极,用循环伏安法测试了其电化学储氢性能。结果表明,所制备的镍纳米管管径约20nm,管长可达微米级,且相比于镍粉,镍纳米管的电化学储氢性能更好。     

镁基储氢材料电化学性能简述

面对近年来日益严重的能源危机,世界各国纷纷采取切实措施,保护环境,开发新能源。氢能这一新能源体系就是在这样的背景下应运而生的。一、镁基合金的性能镁基储氢合金作为理想的固态储氢材料,具有储存量大（Mg2NiH4的储氢量为3．6wt％,理论电化学容量为999mAh／g）、资源丰富、价格低廉,比重小,对环境友好等优点,被认为是极具潜力的车载储氢材料。镁基储氢合金形成的氢化物在室温下稳定不易脱氢,有高的放氢过电位和低的放氢量,很难室温条件下的实际应用。     

氢镍电池电极材料电化学性能的研究

本文利用循环伏安和交流阻抗等电化学方法研究了三种贮氢合金表面处理方法（包铜、包镍、包钻）对贮氢合金（MH）电极电化学性能的影响．     

CoMoS4电极材料的制备及其电化学性能

以钼酸钠、氯化钴为原料,采用简单化学沉淀法制备前驱体CoMoO_4,然后将CoMoO_4和Na_2S通过离子交换反应合成双金属硫化物CoMoS_4。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(FESEM)、比表面积测试(BET)表征了产物的组成、结构和形貌,用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对电极材料的电化学性能进行了研究。结果表明,当电流密度为1 A/g时,CoMoS_4电极材料的比电容值为456 F/g,是Co-S的2. 8倍,Mo-S的1. 4倍;且1 000次循环后,比电容仍保持88%,电极材料显示出良好的电化学性能。     

稻壳基活性炭电极材料制备及其电化学性能研究

以稻壳为原料,氢氧化钠为活化剂,制备活性炭.进一步将该活性炭作为电极材料,以氢氧化钾溶液为电解液,组装超级电容器.采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等手段,分析了不同活化温度对活性炭的比表面积及孔结构的影响,并利用恒流充放电、循环伏安等方法研究了电容器的电化学性能.结果表明:800 ℃活化下活性炭的比表面积最佳,为2760 m2/g,孔结构发达.此条件下,在6 mol/L的KOH电解液中,活性炭电容器比电容达267.2 F/g,等效内阻仅2.2 Ω,倍率性能好.经过5000次循环后,其电容保持率仍有83.7%,表明该稻壳基活性炭电极具有优异的充放电可逆性和循环稳定性.     

掺硼浓度对金刚石薄膜电极电化学性能影响的研究

以不同掺硼浓度的金刚石薄膜作为电极材料,采用循环伏安法和交流阻抗法研究了电极的电化学性能,着重分析了掺硼浓度对金刚石电极电化学性能的影响.结果表明,随着掺硼浓度的增加,电极的电势窗口略微变小,背景电流也随之变大.在铁氰化钾电解液中,未掺杂金刚石薄膜的电极表面进行的不是可逆反应,而硼掺杂金刚石膜电极表面在反应过程中有着良好的活性和准可逆性;并且随着掺硼浓度的增加,其动力学过程主要受扩散过程控制.金刚石膜电极对苯酚模拟有机污染物的循环伏安实验表明,所考察的三个硼浓度不断增加的电极的氧化峰电流密度分别为0.8,1.9和5.1 mA(cm(2,说明在本实验范围内,金刚石膜电极对苯酚催化氧化作用随着掺硼浓度的增加而增强.     

大容量镁基储氢材料及其储氢性能

结合Mg-C纳米晶复合储氢材料的研究,对目前大容量镁基储氢材料研究结果进行了分析,指出用机械合金化法制备Mg纳米晶可提高其储氢密度、改善其动力学性能,但材料放氢温度一般较高。作者课题组将碳微晶与Mg复合,并引入金属催化剂,以降低MgH2分解温度。差热扫描量热分析(DSC)表明Mg-C纳米晶复合储氢材料的初始放氢温度为201~240℃,降低了60~90℃,其热力学性能得到了较大的改善。     

硫化物电化学储氢材料的性能研究

硫化物电化学储氢是近年来研究的热点,本文主要介绍了镍氢电池的工作原理以及硫化物作为负极材料的储氢原理;综述了硫化物硫化铋、硫化钴、硫化银的相关研究成果,并讨论了硫化物作为镍氢电池负极的可行性以及其应用前景。     

镁基储氢材料的性能及研究进展

镁基储氢材料具有储氢容量高、价格低廉、在自然界中镁资源丰富等优点,被认为是最具有发展前景的一类固态储氢材料。由于MgH₂稳定性好且放氢焓值高(75kJ/mol H₂),氢分子在Mg表面解离能高及氢原子在镁晶格中扩散速率慢,导致吸放氢热力学稳定、动力学缓慢,从而限制了其在储氢方面的应用。对于镁基储氢材料性能的改善,目前已经取得了许多研究成果。本文综述了国内外镁基储氢材料的研究报道,归纳了镁基储氢材料的改性方法,重点阐述了合金化、纳米化和添加催化剂对于优化和改善热力学和动力学性能以及吸放氢机理的影响。最后对该领域的研究成果和发展前景进行了总结和展望,基于现有分析认为,在未来的研究中可以综合运用添加催化剂和纳米化改性双重机制对MgH₂体系热力学性能进行调控,以获得具有高容量、高性能的Mg/MgH₂储氢体系,满足商业化应用的要求。     

纳米银修饰电极的电化学性能初探

在圆柱形电解槽中,采用直流电沉积方法在导电玻璃上沉积银纳米材料,制备了Ag/I-TO、Ag/CNTs/ITO复合电极,并以制得的复合电极做工作电极,测定两种电极在磷酸缓冲溶液中的循环伏安响应曲线。CNTs具有很高的比表面积,除了对银离子的反应具有催化作用外,还可能对带有负电荷的SCN-离子具有吸附作用。实验结果表明：银修饰的碳纳米管导电玻璃电极具有很好的电化学活性,可用于检测SCN^-。     

Preparation and enhanced electrochemical properties of Ag/polypyrrole composites electrode materials

Ag/polypyrrole (PPy) composites were synthesized with different dispersants via interface polymerization method. The morphology of the composites was investigated by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy, and the results showed that the dispersant had strong effect on the morphology of the obtained composites. The structure of the products was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, and X‐ray diffraction. The specific capacitance and impedence of Ag/PPy composites electrode was evaluated through charge/discharge measurements and electrochemical impedance spectroscopy, respectively. Electrochemical performances indicated that Ag/PPy composite electrode used polyvinyl alcohol as dispersant exhibited the highest specific capacitance of 635.5 F/g at a current density of 2.45 mA/g, which provided potential application as supercapacitor materials. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

四氧化三钴超级电容器电极材料的制备与研究

电极材料是决定电化学电容器性能的一个主要方面,研究与开发高性能的电极材料是人们的研究重点之一.碳电极材料比电容较小;钌等贵重金属氧化物电极材料比电容量虽然很高,但昂贵的价格限制了其实际应用.因此价格低廉、环境友好、同样具有较高氧化还原电容的过渡金属氧化物成为目前超级电容器的研究热点之一.以硝酸钴为原料,以柠檬酸为模板水热合成了前驱体,200 ℃热处理后得到了四氧化三钴.循环伏安、恒流放电等电化学测试表明,200 ℃所得四氧化三钴电极在6 mol/L氢氧化钾溶液中和-0.1～0.5 V (vs. SCE) 电位范围内,具有较好的循环稳定性能,单电极比电容达到442 F/g.为开发高性能的超级电容器电极材料提供了参考.     

晶须形中空多孔氮掺杂复合碳电极材料的制备及电化学性能研究

中空多孔碳因其低密度、大孔容、高比表面积以及优良的电导率,被视为一种理想的电负极材料。以纳米碳酸钙晶须为模板剂,负载聚多巴胺薄膜与氧化石墨烯,作为碳源与氮源,制备出晶须形中空多孔碳材料（Cw-GO）,应用于锂离子电池负极。碳化过程中,碳酸钙晶须经高温分解释放出大量二氧化碳,刺破碳前体壳层,具有高效扩孔功能。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附-脱附仪对样品形貌和结构进行了表征,利用循环伏安（CV）、阻抗谱（EIS）、循环充放电（GCD）对样品进行电化学性能检测。结果表明,复合材料Cw-GO在500 mA·g^-1的电流密度下,其初始放电比容量可达到1185.9 mA·h·g^-1,在循环200次后,比容量为921.8 mA·h·g^-1,库仑效率基本保持在99.4%,表现出优异的电化学性能。     

Al掺杂NiCo2S4电极材料的制备及其电化学性能

元素掺杂可以调节电极材料的电子结构，提高材料的电化学活性。以导电碳布为基底，氯化镍、氯化钴为原料，硝酸铝为铝源，通过两步水热法成功在碳布（CC）上生长铝掺杂的NiCo2S4复合电极材料（CC@Al-NiCo2S4）。扫描电子显微镜显示CC@Al-NiCo2S4具有中空纳米管结构，该结构可以提供大量反应活性位点；X射线光电子能谱表征得知Al主要以Al3+的形式存在于CC@NiCo2S4中，可以提高CC@NiCo2S4的导电性。电化学性能测试结果表明，当电流密度为1 A/g时，原始CC@NiCo2S4电极的比电容为844.5 F/g，Al掺杂CC@NiCo2S4的比电容为1515.8 F/g；且在6 A/g的电流密度下经过10000次循环后，CC@Al-NiCo2S4的电容保持率高达87.8%，表明Al掺杂能够显著地提高CC@NiCo2S4的比电容和循环稳定性。     

夹心型生物碳电极材料的制备及超级电容器性能

选择板栗壳为碳源（CC）,碳化后用KOH活化,制得CC700-OH。对其形貌和性能进行了SEM、TEM、XRD以及BET等表征与测试,发现CC700-OH具有孔/片穿插的夹心结构,在1 A/g时比电容为540 F/g,循环6000圈后比电容仍可保持初始值的98%。在二电极体系中,组装CC700-OH//CC700-OH对称电容器,该对称电容器在1 A/g的比电容为106 F g-1,电势窗口宽0~1.6 V,首次库伦效益为0.52。功率密度为800 mW/g时,能量密度为37.3 mW•h/g,当功率密度增加至12000 mW/g时,能量密度仍可为23 mW•h/g。以上研究结果表明用板栗壳作为碳源制备对称性超级电容器电极材料是可行的。     

锌基复合电极原位水热合成和电化学性能研究

以硝酸锌、硝酸铝为前体,尿素为沉淀剂,采用水热法在泡沫镍表面原位生长锌基有序微纳米片状电极材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对合成产物的结构和形貌进行了表征。研究结果表明,产物为少量铝掺杂的Zn_4-xAl_x（OH）₆CO₃·H₂O层状双金属氢氧化物,形貌为正六边形片状结构,直径为1~2 μm,厚度为80~200 nm。以合成的锌基复合电极为工作电极,采用三电极体系进行电化学性能测试,结果显示电极呈现典型的赝电容性质,电流密度为5 A/g条件下电极质量比电容仍高达1 022.3 F/g。     

电化学提锂技术中电极材料和电极体系的研究进展

锂及其化合物具有广泛的应用前景,锂资源需求越来越大,因此,开发能实现高储量、低品位的（浓）海水/卤水锂资源高效提取的方法具有重要意义。近年来,电化学提锂技术因其高选择性、低能耗和环境友好等特点而成为研究热点。本文针对电化学提锂技术中锂吸附电极材料的选择/制备和电极体系构建两方面的研究进展进行了归纳分析。在锂吸附电极材料的选择/制备上,基于高锂离子选择性的LiFePO₄、LiMn₂O₄和LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂电极被逐渐开发应用。在电极体系构建上,与具有阴离子可逆交换性能的AgCl、ZnCl₂和聚吡咯对电极所构成的电极体系可避免副反应发生,能耗较低;不含其他对电极材料的“摇椅式”结构电极体系可降低电极成本,提高提锂效率。此外,指出了目前电化学提锂技术尚存在的不足,未来可从电极材料制备、提锂过程优化、装备设计三方面进行研究,以推进电化学提锂技术的发展与应用。     

片状LiFePO4/C正极材料制备及其电化学性能研究

在温和的反应条件下，使用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)成功合成了片状二水磷酸铁，并将其与氢氧化锂、柠檬酸球磨混合，采用碳热还原法制备了具有纳米厚度的片状LiFePO₄/C电极材料。研究了SDBS对磷酸铁形貌以及LiFePO₄/C电极材料电化学性能的影响。利用X-射线衍射、扫描电子显微镜和充放电测试等技术手段，对合成样品的物相、形貌和电化学性能进行了分析测试。电化学测试表明，在25℃，2.0～4.2 V电压范围条件下，使用片状二水磷酸铁为前驱体制备的LiFePO₄/C样品，在0.1 C下放电比容量高达166.4 mA·h·g^-1，且首次库仑效率达到99.6%，在1 C下循环500次容量保持率为99%，表现出了优异的电化学性能。