电解液对Ti/RuO_2-TiO_2电极电容性能的影响

采用热分解法在270℃制备钛基RuO_2-TiO_2氧化物涂层电极材料。利用循环伏安、电化学阻抗谱等方法研究Ti/RuO_2-TiO_2电极分别在0.5 mol/L H_2SO_4、0.5 mol/L Na_2SO_4和1.0 mol/L NaOH电解液中的超电容行为。结果表明:在酸性溶液和碱性溶液中Ti/RuO_2-TiO_2电极有较低的电荷转移电阻和优异的赝电容特性,比电容分别达到550 F/g和578 F/g;而在Na_2SO_4溶液中,该电极的电荷转移电阻较高,表现为典型的双电层电容特征,比电容仅为335 F/g;经历2000次循环充放电测试后,该电极在中性Na_2SO_4溶液中的稳定性最高,荷电能力仅下降3%;在酸性H_2SO_4溶液和碱性NaOH溶液中,该电极的荷电能力分别下降17%和29%。结合SEM和能谱分析可知:RuO_2-TiO_2在Na_2SO_4溶液中几乎不发生腐蚀,表现出良好的循环稳定性;RuO_2-TiO_2涂层在NaOH溶液中发生严重的面腐蚀,而在H_2SO_4溶液中则发生严重的点蚀,导致活性氧化物减少,荷电能力下降。     

Ta含量对Ti/IrO_2-Ta_2O_5电极电容性能影响

采用低温热分解法制备了Ti基IrO_2-Ta_2O_5氧化物涂层电极。通过X射线衍射(XRD),循环伏安曲线,交流阻抗谱,恒流充放电等测试方法分析了Ta含量对IrO_2-Ta_2O_5氧化物涂层组织结构及电容性能的影响。结果表明,Ta_2O_5可抑制IrO_2的晶化程度。随涂层中Ta含量增加,晶化度降低。当Ta含量为60 mol%时,IrO_2-Ta_2O_5电极的结晶度为6.4%,具有较小的电荷转移电阻和最高的比电容(239.2 F/g),比IrO_2电极比电容(54.1 F/g)提高了近4倍。     

成分配比对Ti/IrO2-Ta2O5电极电容性能影响

摘要：采用低温热分解法制备了Ti基IrO2-Ta2O5氧化物涂层电极。通过X射线衍射(XRD),循环伏安曲线,交流阻抗谱,恒流充放电等测试方法分析了Ta含量对IrO2-Ta2O5氧化物涂层组织结构及电容性能的影响。结果表明,Ta2O5可抑制IrO2的晶化程度。随涂层中Ta含量增加,晶化度降低。当Ta含量为60mol%时,IrO2-Ta2O5电极的结晶度为6.4%,具有较小的电荷转移电阻和最高的比电容（239.2F/g）,比IrO2电极比电容(54.1F/g)提高了近4倍。     

Co3O4对RuO2—TiO2（60）／Ti阳极析氯活性和欧姆降的影响

用稳态恒电流法和断电流技术研究了Co_3O_4对RuO_2-TiO_2(60)/Ti阳极析氯催化活性和欧姆降的影响。适量Co_3O_4可以大大提高RuO_2-TiO_2(60)/Ti阳极的析氯催化活性,明显减小涂层欧姆降。RuO_2(40)-TiO_2(60)/Ti阳极涂层中近65％的RuO_2被Co_3O_4取代后,电极析氯速率不会下降。     

阳极极化状态下铁电极的交流阻抗

研究了铁电极在中性Na_2SO_4溶液中恒电位阳极极化下。和在不同pH的H_2SO_4/Na_2SO_4溶液中腐蚀电位下的交流阻抗特性。当pH>3.5时,铁电极的界面电容急剧增大至10~3μF/cm~2数量级。而铁电极在中性Na_2SO_4溶液中的界面电容为铁电极上覆盖的Fe(OH)2的电容。通过恒电位阳极极化状态铁电极的高频和低频部份的阻抗特性分析,建立了阳极极化状态铁电极的等效电路。用交流阻抗计算了极化电流密度,其值与同样条件下测得的稳态电流密度相等,说明阳极极化状态下交流阻抗测定的适用性。     

钛基RuO2-Ta2O5涂层电极材料的电容性能分析

采用热分解方法在钛基体上制备了(36%)RuO2-(64%)Ta2O5混合氧化物涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)以及恒流充放电测试研究了涂层电极的组织结构、表面形貌以及电容性能。结果表明:(36%)RuO2-(64%)Ta2O5涂层以非晶氧化物为基体,带有少量纳米微晶RuO2的组织结构。在酸性溶液中,在50～900 mV/s的扫描速度下,Ti/(36%)RuO2-(64%)Ta2O5涂层电极的伏安曲线都具有近似矩形形状,表现出良好的电容特性和功率特性。以5 mA/cm2和10 mA/cm2放电,比电容分别为525.5 F/g和495.1 F/g。在经历2000次循环充放电后,电极的电荷储存能力仍未衰减,显示其优异的循环稳定性。     

Ti/IrO_2-SnO_2-CeO_2电极的电容特性

采用热分解法在360℃制备了Ti/IrO2-SnO2-xCeO2(摩尔分数)电极,通过X射线衍射(XRD)、交流阻抗(EIS)和循环稳定实验分析CeO2含量对Ti/IrO2-SnO2-xCeO2涂层组织、电容性能、频率响应特性和循环稳定性的影响。结果表明:CeO2可抑制IrO2-SnO2晶化,随CeO2含量的增加,IrO2-SnO2的晶化程度逐渐下降。含20%CeO2电极比电容可达505.7 F/g,是同频率下Ti/IrO2-SnO2电极的3倍。CeO2含量不超过20%时,对电极的传荷电阻Rct及弛豫时间常数τ影响较小。经历6000次循环后,10%CeO2电极电容增加了34.39%,20%CeO2电极电容增加了3.45%,显示电极优良的抗电容衰减能力。     

Zr_(56)Cu_(19)Ni_(11)Al_9Nb_5非晶合金的腐蚀行为

通过浸泡法、动电位极化法、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)和X射线光电子能谱(XPS),研究了Zr_(56)Cu_(19)Ni_(11)Al_9Nb_5非晶合金分别在3.5%的NaCl、1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中的腐蚀和电化学性能。结果表明,试样在3.5%的NaCl、1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中浸泡2 256h后,肉眼未发现明显腐蚀。SEM观察发现试样发生局部腐蚀,耐腐蚀性在3.5%的NaCl溶液中最差,在1mol/L的NaOH溶液中次之,在1mol/L的H_2SO_4溶液中最好。动电位极化测试结果表明,在3.5%的NaCl溶液中未发生钝化,由于Cl~-的破坏作用,钝化膜发生局部溶解,腐蚀电流密度最大,耐腐蚀性最差。在1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中发生钝化,生成致密而稳定的钝化膜,且在1mol/L的H_2SO_4溶液中自腐蚀电位和点蚀电位更高,腐蚀电流密度更小,钝化区更宽,钝化膜的稳定性和保护性能更好,耐腐蚀性更好。EDX和XPS分析表明,试样在3.5%的NaCl、1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中的腐蚀产物主要为ZrO_2、Cu_2O、Al_2O_3、NiO和Nb_2O_5。     

退火温度对Ti/IrO_2-Ta_2O_5电极的结构和电容性能的影响

采用热分解法在Ti基体上制备了Ti/IrO_2-Ta_2O_5氧化物电极涂层。采用X射线衍射、循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法对其组织结构和电化学性能之间的关系进行了详细研究。结果表明:温度低于350℃的电极以非晶态的形式存在,当温度为370℃时,金红石衍射峰出现,说明在350~370℃范围为电极的临界结晶温度区间。370℃下制备的电极具有最大的积分电量,电量损失率最小,比电容达到最大值,为239.2 F/g。随温度升高,电荷转移电阻R_(ct)总体呈下降趋势。     

纳米结构氧化锰/碳复合材料的制备及其超级电容器性能研究（英文）

通过水热法在150℃保温6h和9h制备了纳米带状氧化锰与碳复合材料(MnO(OH)/C)。表征和分析结果表明,MnO(OH)为纳米带状结构,直径为4~8nm,长度为几微米,碳为近似球形结构,直径约为50nm。以1.0mol/L的Na_2SO_4溶液为电解液,以所制备的MnO(OH)/C复合材料为工作电极,对其超级电容器循环伏安和恒流充放电性能进行了分析。结果表明,在0.2A/g的电流密度下,电极材料的比电容可达到116.3F/g,当电流密度增加至2.0A/g时,其比电容保持率可达82.6%。     

高比能量Ti/(Ir_(0.3)Sn_(0.7-x)Ce_x)O_2电极材料的制备及其电化学性能

采用热分解法在360℃制备Ti/(Ir0.3Sn(0.7-x)Cex)O2三元氧化物电极材料(0x0.5)。采用X射线衍射(XRD)、交流阻抗和循环伏安法分析成分对Ti/(Ir0.3Sn(0.7-x)Cex)O2电极材料的晶体结构和电化学性能的影响。结果表明:适量的Ce可降低氧化物涂层中金红石相的晶化程度,优化氧化物涂层的结构,并提高Ti/(Ir0.3Sn(0.7-x)Cex)O2电极材料的电容性能。当x=0.2时,Ti/(Ir0.3Sn0.5Ce0.2)O2电极的比电容达到414 F/g,约为Ti/Ir O2-Sn O2二元氧化物电极的3倍;该电容材料表现出很高的比能量特性,在4.97 k W/kg的高功率密度放电时,对应的能量密度达到82.88 W·h/kg。当x≥0.3时,随着Ce含量增大,氧化物涂层的导电性能和频率响应特性会遭到恶化,对电极的电容性能不利。因此,Ce的含量控制在0.2(摩尔分数)以内为宜。     

Ti/Ir0.4Sn0.6O2电极材料的电容性能

为了得到高比电容的电极材料,采用热分解法制备了不同温度下Ti/Ir0.4Sn0.6O2电极材料。运用X射线衍射(XRD)、差热分析、扫描电镜(SEM)和循环伏安法(CV)分别测试了该材料的晶体结构、表面形貌和电化学特性。结果表明:涂层的晶化温度高于360℃。320℃退火的电极表面有很多白色小颗粒析出,其活性氧化物较多。比电容受热处理影响较大,在280℃时电容值很小,可逆性低,320℃退火的电极比电容为454 F/g。该电极随着充放电循环次数的增加,比电容增加,经过9000次循环后,比电容才开始下降,经历10000次循环充放电后的比电容为493 F/g,比未经循环时还大10%。     

Ti/Mn(0.8-x)SnxIr0.2O2电极的电容性能研究

采用热分解法制备了Ti/Mn_(0.8-x)SnxIr_0.2O_2三元氧化物电极材料。通过扫描电子显微镜,X射线衍射、循环伏安和交流阻抗谱等分析了Ti/Mn_(0.8-x)Sn_xIr_0.2O_2电极材料的组织结构和电容性能。结果表明:随SnO_2含量增加,氧化物涂层中正方结构Mn_3O_4相逐渐减少,正方结构SnO_2相逐渐增加。与锰铱二元氧化物相比,SnO_2的加入可明显改善电极材料在0~0.5 V区间的电流响应,并促进氧化锰活性的发挥,但在一定程度上也抑制了氧化铱的活性。SnO_2的加入也改变了电极材料的电荷转移电阻、弛豫时间常数、以及不同频率下的电容响应速度。相比其它电极材料,Ti/Ir_0.2Mn_0.6Sn_0.2O_2电极材料在低频范围(≤1 Hz)有更好的电容响应和更高的活性,因而获得最高的比电容值。     

成分配比对RuO2-Ta2O5二元氧化物电容性能的影响

采用热分解法制备了不同Ru/Ta配比的Ti/RuO2-Ta2O5二元混合氧化物电极材料。采用X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)及恒流充放电测试分析了Ti/RuO2-Ta2O5电极的组织结构、伏安特性和恒流充放电性能。结果表明,随氧化钽含量的升高,RuO2-Ta2O5涂层的结晶程度逐渐下降,当Ta2O5含量≥70mol%时,RuO2-Ta2O5混合氧化物完全以非晶态结构存在。Ti/RuO2-Ta2O5电极的比电容随Ta2O5含量的增加呈现先增后减的变化趋势。在Ta2O5含量为70mol%时,电极具有较好的超电容性能,比电容达到621.2F·g-1。     

电镀镍中间层对钛基二氧化铅阳极性能的影响

通过阴极电镀在钛基表面制备出镍中间层,随后在其上再进行阳极电沉积β-PbO_2涂层来制备Ti/Ni/PbO_2电极,并与无镍中间层的Ti/PbO_2电极进行对比。通过微结构分析、1 mol/LH_2SO_4溶液中的加速寿命试验、电化学性能测试和电氧化苯酚模拟废水行为研究,考察了电镀镍中间层对二氧化铅涂层电极的结构和性能的影响。结果表明,电镀镍中间层的引入不仅使活性β-PbO_2涂层的晶粒细化,增强了电极的催化活性,而且有效地改善了电极表面的导电性,降低了槽压,使得电极表面电势均匀分布,从而明显地延长了电极寿命,降低了电催化氧化降解苯酚模拟废水的能耗。     

SiO_2气凝胶制备及其在织物保温涂层中的应用

以硅酸钠为硅源,稀H_2SO_4为催化剂,采用溶胶-凝胶法常压干燥制备了SiO_2气凝胶,并以聚丙烯酸酯为粘合剂将其涂附在织物上得到保温功能织物。结果表明,当H_2SO_4浓度为1.5 mol/L、Na_2SiO_3/乙醇的质量比为1:6和反应温度为50℃时,所制备气凝胶的孔径、堆积密度和导热系数分别为25 nm、0.046 g/cm3和0.0198 W/m·K;当织物涂层中SiO_2、粘合剂及助剂含量分别为12%、15%和3%时(质量分数),涂层织物和未涂层织物经红外灯照射40 min后,内侧温差可达9.1℃,具有保温性能。     

重碳酸盐溶液中SO_4~(2-)和Cl~-对低碳钢活化/钝化腐蚀行为的影响

在除O_2的0.1 mol/L NaHCO_3,0.1 mol/L NaHCO_3+0.1 mol/L Na_2SO_4以及0.1 mol/L NaHCO_3+0.1 mol/L NaCl溶液中,用恒电位法在低碳钢电极表面制备腐蚀产物,并原位监测低碳钢的开路电位,用SEM观察腐蚀形貌,用XRD确定腐蚀产物的相组成.结果表明.在0.1 mol/L NaHCO_3溶液中,低碳钢的开路电位最终处于再钝化区间,其表面未观察到明显的腐蚀现象;在0.1 mol/L NaHCO_3+0.1 mol/L Na_2SO4溶液中,低碳钢的开路电位最终处于再活化区间,其表面发生均匀腐蚀;在0.1 mol/L NaHCO_3+0.1 mol/L NaCl溶液中,低碳钢的开路电位最终亦处于再活化区间,而其表面却发生局部腐蚀,XRD结果表明,低碳钢表面的腐蚀产物主要为Fe_3O_4和α-FeOOH.     

Ti/Ru_(0.4)Sn_(0.6-x)Mn_xO_2氧化物电极的电容特性

采用热分解法制备Ti/Ru_(0.4)Mn_(0.6-x)Sn_xO_2(x=0,0.3,0.6)三元氧化物电极材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)、交流阻抗谱(EIS)和恒流充放电分析Ti/Ru_(0.4)Sn_(0.6-x)Mn_xO_2电极材料的组织结构和电容性能。结果表明:三元氧化物电极中Sn O_2的加入能抑制Ru O_2表面析出,且有利于形成Ru-Mn-Sn-O固溶体氧化物;而Mn O_2的加入可以降低氧化钌的结晶度。三组元相互配合降低离子扩散阻力,提高活性材料的利用率,从而提高Ti/Ru_(0.4)Mn_(0.6-x)Sn_xO_2电极材料的电荷存储能力。Ti/Ru_(0.4)Mn_(0.3)Sn_(0.3)O_2三元电极的比电容可达682 F/g,约为Ti/Ru O_2-Sn O_2和Ti/Ru O_2-Mn O_2二元氧化物电极的2~3倍。     

(Zr_(0.55)Cu_(0.30)Al_(0.10)Ni_(0.05))_(99)Y_1非晶合金的腐蚀行为

通过浸泡法和动电位极化法研究了锆基非晶合金(Zr_(0.55)Cu_(0.30)Al_(0.10)Ni_(0.05))_(99)Y_1的腐蚀行为。试样在3.5%的NaCl溶液中浸泡49h后肉眼观察到点蚀,在1mol/L的H_2SO_4和1mol/L的NaOH溶液中浸泡434.5h后肉眼未观察到明显腐蚀。在3种腐蚀介质中的动电位极化曲线均显示了钝化区,耐腐蚀性较好。在3.5%的NaCl溶液中自腐蚀电位最低,为-0.323V_(SCE),腐蚀电流密度最高,为7.6×10~(-5 )A/cm~2,钝化区范围最窄,为0.438V,耐腐蚀性最差。其次是在1mol/L的NaOH溶液中,在1mol/L的H_2SO_4溶液中耐腐蚀性最好。     

IrO2-SnO2涂层电极材料的电容性能研究

通过热分解法在Ti基体上制备了不同Sn含量的IrO2-SnO2涂层。采用循环伏安(CV),恒流充放电和透射电镜(TEM)等测试方法分析了涂层的电容性能和组织结构的关系。结果表明,所制备的IrO2-SnO2涂层电极的比电容随Sn含量的增加呈先增后减的变化,电极材料的可逆性和快速充放电性能逐渐得到改善。在Sn含量为70mol%时,有最大的比电容值485.07F/g。该涂层以非晶态结构为主,其中含有尺寸分布均匀,大小约1nm的微晶,增大了活性点的面积,比纯IrO2电极的比电容提高了7.5倍。