阴离子对掺杂Co2+纳米Ni（OH）2性能的影响

为了考察阴离子种类对掺杂Co2+纳米Ni(OH)2性能的影响,采用不同镍盐制备出掺杂Co2+纳米Ni(OH)2,并采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安技术(CV)和恒流充放电方法对材料物化性能和电化学性能进行了研究.研究结果表明,掺杂Co2+的纳米Ni(OH)2为β-Ni(OH)2,衍射峰发生明显宽化.样品颗粒的尺寸为60~100 nm,阴离子的变化对制得的Ni(OH)2的表观形貌有影响.恒流充放电实验表明,阴离子为NO3-时,样品的质量比容量较高,0.2 C放电达到了234.6 mAh.g-1.循环伏安测试表明,阴离子为SO42-时,样品有较好的可逆性,阴离子为NO3-或SO42-时有较高的质子扩散系数.     

均匀沉淀法制备Co（OH）2及其超电容特性

以氯化钴为原料、氨水（28％（质量分数））为沉淀剂采用均匀沉淀法合成了纯α-Co（OH）2．采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、循环伏安、恒电流放电测试对样品形貌及电化学性能进行了表征和测试,研究结果表明，表面活性剂Tween-80加入不但对样品的形貌有很大的改善；而且电化学性能也得到提高，其单电极比电容达到370F/g。     

管状MnO2氧化制备聚苯胺纳米管及其超级电容性能

以管状二氧化锰(MnO2)为氧化剂和模板剂在酸水体系中化学氧化制备了聚苯胺(PANI)纳米管。采用能谱仪、扫描电镜、透射电镜、红外光谱、循环伏安、恒流充放电及交流阻抗谱等测试手段对其结构和电化学性能进行测试;研究不同苯胺单体(ANI)的用量对PANI结构和电化学性能的影响。结果表明,制备的聚苯胺为内径约90nm,外径约350nm,长约2μm的纳米管;在m(MnO2)∶m(ANI)=9∶25时,合成的PANI管状结构比较丰富,在1mol/L H2SO4电解液中比电容达到473F/g。     

发射状OMS2型MnO2的制备及其超级电容性能

在不同的反应时间下水热法控制制备发射状超级电容器用MnO2电极材料,采用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电镜(SEM)表征其结构,采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗研究其电化学电容性能。结果表明,制备的MnO2为隐钾锰矿型,具有发射状结构,随着反应时间的延长,MnO2的晶型从不完善逐渐变得完善,发射状结构逐渐明显、增大,并且MnO2辐射出的每根单枝从较细的纳米刺逐渐生长为四方结构的纳米棒;在5mA/cm2的电流密度下,最高比电容达到了448F/g;随着反应时间的增加,MnO2电极的比容量先增长再降低。     

石墨烯/MnO2纳米片复合薄膜的制备及其超级电容性能研究

采用两步界面组装法制备石墨烯/MnO₂纳米片(GMTF)三维复合薄膜电极,研究了复合薄膜的电化学性能。结果表明,MnO₂的赝电容和石墨烯的双电层电容相互协调,使得GMTF复合薄膜材料比单一的MnO₂纳米片或者石墨烯材料具有更佳的电化学性能。在三电极体系中,GMTF电极的比电容在5mV/s时达156.54mF/cm²,远高于石墨烯(40.24mF/cm²)和MnO₂纳米片(69.03mF/cm²)。此外,在两电极体系中,基于GMTF复合薄膜的固态超级电容器也显示出较高的面积比电容(120.49mF/cm²)和质量比电容(204.22F/g)、优良的循环性能。在功率密度为39mW/cm³时,能量密度能够达到1.735mWh/cm³。     

TGS/MnO2复合物制备及电容器电化学性能

合成的多壁碳纳米管(MWCNT)长度通常在微米范围,且成宏观缠绕状,不利于电解质离子在MWCNT内管中的扩散和传质,也影响其在电容器电极材料中的研究及应用。本研究选择Hummers方法在横向和纵向同时切割MWCNTs形成管状类石墨烯片(TGS),在70℃热水浴中反应60min制备了TGS/MnO₂复合物。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、粉末X射线衍射(XRD)和拉曼光谱对其形貌和微观结构进行表征,结果表明,在TGS表面成功地沉积了非晶态MnO₂。电化学测试表明,TGS/MnO₂复合物在扫描速率为2mV/s时的比电容高达236F/g(在100mV/s时达到127F/g),远高于MWCNTs(15F/g)、TGS(88F/g)和MWCNTs/MnO₂混合材料(111F/g)。而且TGS/MnO₂复合电极具有良好的循环性能,1000次循环后电容保持率高达97%。     

水热法制备CoFe2O4/石墨烯复合物及其电化学性能

本研究采用水热法制备了质量比为2∶1的CoFe2O4/石墨烯(CoFe2O4/graphene)复合物,利用XRD、FT-IR和TEM对样品的结构和形貌进行了表征,采用循环伏安法(CV)和恒电流充放电测试研究了其电化学性能。结果表明,CoFe2O4均匀的分布在石墨烯表面,粒径大约为10nm。在0.5A/g的电流密度下,比电容为105F/g。1000次循环后,电容保持率在90%以上。     

MnO2/膨胀石墨纳米材料及其超级电容性能

采用溶胶-凝胶法制备了MnO2/膨胀石墨(MnO2/EG)纳米材料,分别利用扫描电镜、X射线衍射测试其表面形貌及结构,使用循环伏安和恒流充放电等表征其电化学性能。结果表明,制备的MnO2/EG纳米材料在6mol/L KOH电解质溶液中的比电容量为492F/g;2000次循环后,比容量仅损失1%,且充放电效率仍高于99%,表现出良好的电化学性能。     

球形纳米β-Ni(OH)2的制备及其电化学性能研究

首次采用沉淀转化法制备出球形纳米β-Ni(OH)2,认为反应转化pH值与体系中表面活性剂浓度是纳米颗粒形貌和尺寸的主要影响因素.通过粉末微电板研究了纳米材料的循环伏安特性及质子扩散性能;将实验中所制得的两种不同形状的纳米级Ni(OH)2以8%质量分数)比例与微米级球形Ni(OH)2混合制得复合电板,进行充放电实验及不同荷电状态下的电化学阻抗实验.结果表明球形纳米Ni(OH)2具有优越的循环伏安特性,较强的质子扩散能力;球形纳米Ni(OH)2较片状纳米Ni(OH)2更有利于提高电极容量,降低电化学反应电阻.     

水相沉淀法制备纳米片状钼铜矿（Cu3（MoO4）2（OH）2）（英文）

以硝酸铜、钼酸钠及氢氧化钠为原料,采用简单的水相沉淀法,在60℃下合成出钼铜矿(Cu3(MoO4)2(OH)2).通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、热重与差热分析、红外光谱及荧光光谱等测试手段对材料的微观结构、形貌、热稳定性及谱学特性进行表征分析.结果显示,制备的产物为结晶性良好的、至少一维是纳米的片状结构材料,属于单斜型(晶胞参数a=0.53863 nm,b=1.40006 nm,c=0.56003 nm),其元素摩尔含量比约为3:2:10,与推测的分子式完全吻合.热重与差热分析数据表明Cu3(MoO4)2(OH)2纳米晶具有很好的热稳定性且起始分解温度为320℃.通过软件测得的d(021)面与d(ī21)面的晶间面距分别为0.435 nm与0.358 nm,与理论值基本相符.经测量,Cu3(MoO4)2(OH)2纳米晶具有强的荧光性质,在激发波长369 nm的作用下在530 nm表现为强发射峰.此外,还探讨了Cu3(MoO4)2(OH)2纳米晶的形成机理.     

纳米级β—Hi（OH）2的制备和放电性能

本文采用均相沉淀法和无水惭醇溶剂法制备出了纳米级β－Ｈｉ（ＯＨ）２。运用ＸＲＤ、ＴＧ、ＤＴＡ、ＴＥＭ及ＩＣＰ测试对制备的样品作了分析研究。制备过程中表面活性剂、转型条件及后处理温度的选择对样品性质影响很大，对纳米β－Ｈｉ（ＯＨ）２进行了充放电实验研究。     

沉淀转化法制备的纳米Ni(OH)2-C复合材料的结构和电化学性能

研究了用沉淀转化法、通过掺钴和纳米炭材料制备的Ni(OH)2-C和Ni0.96Co0.04(OH)2-C纳米复合材料的结构和电化学性能．Ni(OH)2-C和Ni0.96Co0.04(OH)2-C都是β-Ni(OH)2晶体结构．Ni(OH)2电化学性能主要与其晶体粒径、晶体结构和导电性有关．掺入纳米导电炭黑,可以改善Ni(OH)2的电化学性能．掺入纺锤形颗粒的SPC比片状颗粒HGC炭黑较明显改善Ni(OH)2的电化学性能．掺入高比表面积活性炭,不能改善Ni(OH)2电化学性能．掺杂Co可以提高倍率放电能力和可逆性．掺杂Co和炭的Ni0．96Co0．04(OH)2-C复合材料,具有高比容量.     

石墨烯担载SnO2纳米复合材料的电化学性能研究

以热膨胀还原石墨烯为载体,采用超声辅助浸渍法制得一系列石墨烯担载SnO2纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析其微观结构,同时使用循环伏安法研究其相应电化学行为。结果表明:随浸渍时间延长,SnO2逐步占据石墨烯表面原有活性位(如含氧官能团和晶格缺陷),使其担载密度显著提高。但SnO2纳米颗粒对复合体系的赝电容贡献较小,同时其对石墨烯活性位具有掩蔽作用,反而导致石墨烯电容性能逐步下降。可见,石墨烯表面活性位对热膨胀石墨烯的电容性能起重要作用。     

高性能Fe2O3的制备及其超级电容性能研究

Fe₂O₃具有成本低、无毒、来源丰富、对环境友好等优点,被认为是一种极具应用前景的水系超级电容器负极材料,然而它也存在电导率低、循环稳定性和倍率性能差等缺点。采用水热法和热处理法在碳纸上制备获得了N、S共掺杂的Fe₂O₃。研究结果表明,N和S掺杂未改变材料的物相,但却使材料的形貌由纳米线组成的网状结构变为一层致密多孔的薄膜。其次,由于导电性的提高和反应活性位点的增多,材料表现出较高的比电容(473.2 mF/cm²,2 mA/cm²下)、优越的倍率性能(85.5%,2～20 mA/cm²)和良好的循环稳定性(96%,15 mA/cm²,10 000圈),还具有更高的电化学反应可逆性和库伦效率。最后将N、S-Fe₂O₃与商业活性炭组装了水系非对称型超级电容器,其体积比电容为2.1 F/cm³(1 mA/cm²下)。将两个组装的超...     

MnO2/NiCo2O4复合材料的控制合成及其电化学性能研究

采用两步合成法制备了MnO_2/NiCo_2O_4核壳结构纳米棒,使用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射和电化学工作站研究了其形貌特征和电化学性能。研究结果表明,在α-MnO_2纳米棒上生长了均匀的NiCo_2O_4纳米片,这种核壳结构纳米棒所制备的电极在充放电电流密度为0.5A/g时比电容达到了434F/g,明显比纯α-MnO_2的比电容(256F/g)高,循环测试2 000次后,比电容保留量为91.8%,表现出了优秀的电化学性能,具有广阔的应用前景。     

高面积电容柔性储能电极材料的制备与性能

采用超声辅助浸渍-烘干、化学沉积与阳极氧化方法制备了由棉织物(CF)、多壁碳纳米管(MCNT)和核壳结构镍@氢氧化镍(Ni@Ni(OH)₂)构成的多级结构复合电极材料(CF-MCNT/Ni@Ni(OH)₂),并利用扫描电子显微镜、X射线衍射分析、电化学测试等手段对其结构与性能表征。结果表明,该电极在2 mol/L KOH溶液中0.5 mA/cm²电流密度下面积比电容可达6 300 mF/cm²(3 mA/cm²时为4 927 mF/cm²),与CF-Ni@Ni(OH)₂相比具有较大提高,同时充放电循环性能也有提升。MCNT的引入有利于CF表面形成粗糙导电膜,为优化电极结构以制备具有高性能储能器件提供了借鉴。     

碳纳米管纸上β-Co（OH）2纳米花的生长及其电化学电容行为

通过水热法制备了粘附于导电碳纳米管(CNT)纸表面生长的层级花状β-Co(OH)2,并将其作为电化学电容器高性能柔性复合电极材料。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了产物的微观结构和形貌。所得材料为三维疏松分层纳米花结构的β-Co(OH)2/CNT纸复合材料,其直径约为3μm。通过循环伏安法、恒电流充放电和交流阻抗等测试手段研究了该柔性材料的电容性能,结果表明:该复合材料在6 mol/LKOH电解液中,电流密度为2A/g时比容量达到2764 F/g;碳纳米管纸赋予了复合材料优良的导电性和柔韧性,同时β-Co(OH)2的层级花状结构利于活性物质与电解液之间的接触,因此,复合材料与纯的β-Co(OH)2相比,倍率容量和循环性能都得到明显改善。     

Ca10K（PO4）7:Eu3+红色荧光粉的制备及其发光性质

高温固相法合成了Ca10-xK(PO4)7:xEu3+(x=0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12,0.14和0.16)的红色荧光粉。X射线衍射表明,样品具有标准的Ca10K(PO4)7六角晶体结构,且无第二相存在。在393nm的波长激发下,样品获得由Eu3+的4f-4f跃迁产生红光发射,其中以613nm附近的5 D0→7F2电偶极跃迁发射为最强。通过调节Eu3+的掺杂浓度,获得了色坐标与商业化Y2O2S:Eu3+荧光粉十分接近的接近纯色的红色荧光粉。Ca10K(PO4)7:Eu3+是一种可望应用于紫外激发的白光LED的红色荧光粉。     

氢氧化镍/还原氧化石墨烯复合物的超级电容性能

采用共沉淀法制备了氢氧化镍/还原氧化石墨烯复合材料,并以此为电极研究了其超级电容性能。实验发现,六方氢氧化镍纳米片被成功插入到还原氧化石墨烯的层间,这有效抑制了还原氧化石墨烯和氢氧化镍的团聚,提高了电极的稳定性。当氢氧化镍和还原氧化石墨烯的质量比为5.5∶1时,显示了最佳的电化学性能:在-0.1~0.37V的电位窗口,1A/g的电流密度下,比电容高达1 036F/g;4A/g的电流密度下快速循环3 000次后,仍然保持70%的比电容。     

超级电容器用（RuO2/Co3O4）·nH2O复合薄膜电极的制备及其性能

配制RuCl3.3H2O和Co(CH3COO)2的异丙醇混合溶液,采用原位热分解法制备了超级电容器用(RuO2/Co3O4).nH2O复合薄膜电极.借助扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、电化学分析仪等表征薄膜的微观形貌、物相转变以及电化学性能.结果表明,当涂覆液中n(Ru3+):n(Co2+)=1:3时,复合薄膜经260℃热处理3h达到最佳的综合性能,比电容为569F/g,附着力为22.4MPa,内阻仅为0.42Ω,1000次充放电循环后比电容保持在初始电容量的97.6%.