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。     

聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒的制备及其电化学性能研究

采用低温化学氧化法合成了聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒,并以聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒为电极材料,组装成电化学电容器,利用测试循环伏安、交流阻抗和恒流充放电性能研究两者的电化学性能。结果表明,低温下合成的聚苯胺和聚吡咯呈纳米颗粒堆积状,粒径分别为200,300 nm;当电流密度为1 mA/cm2时,在1 mol/L H2SO4电解液中,聚苯胺比电容达480.30 F/g,聚吡咯比电容达205.51 F/g。     

普鲁士蓝镶嵌聚吡咯薄膜电极的制备及其电化学电容性质的研究

为提高聚吡咯电极材料电化学性能，研制出一种普鲁士蓝(PB)镶嵌聚吡咯(PPy)薄膜电化学电容器电极。采用化学沉淀法结合气相聚合(VPP)法将同步合成的PB引入PPy薄膜中，制备了自支撑聚吡咯/普鲁士蓝(PPy/PB)复合电极材料。利用扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线粉末衍射技术等对复合材料的形貌及结构进行表征。在三电极体系和对称超级电容器中研究PPy/PB复合材料的电化学表现，研究结果表明，PPy/PB复合材料组装的超级电容器比电容高达447.6 F/g。不同电流密度下充放电性能研究表明，电流密度从1.0 A/g增大到10.0 A/g时，PPy/PB比容量保持率为70.8%,具有优异的倍率性能。通过4 000次恒流充放电后PPy/PB电容保持率为76.9%,高于纯PPy电极材料，显示出较好的电容性能。     

PANI/MoS_2复合材料的制备及其电化学性能研究

采用原位聚合法制备不同摩尔比的PANI/MoS_2纳米复合材料。通过X射线衍射、红外光谱、透射电镜等手段,对所制备的材料进行了结构和微观形貌的表征,结果表明:所制备的聚苯胺呈现棒状纳米纤维包覆在卷曲的纳米鳞片MoS_2片层上形成了PANI/MoS_2纳米复合材料。通过循环伏安法、恒流充放电等测试手段对材料的电化学性能进行了研究,结果表明:在不同电流密度下PANI∶MoS_2=1∶0.1的二元复合物比电容明显高于纯聚苯胺,在1 A/g时PANI∶MoS_2=1∶0.1的二元复合物的比电容值可达942.5 F/g,相比于同电流密度下的PANI的400.5 F/g的高出一倍。表明适量的MoS_2的掺入有助于提高PANI电极材料的电化学电容特性。     

Sb-SnO2/蒙脱石/聚吡咯三元复合材料的制备及其电化学性能

采用两步法成功制备Sb-Sn O2/蒙脱石/聚吡咯(SSM/PPy)三元复合材料。首先制备出包覆均匀分散的SbSn O2/蒙脱石(SSM)二元复合物,然后再以二元复合物为载体,通过吡咯(Py)单体的化学氧化聚合获得最终产物。利用XRD、TEM、SEM、EDS、TG-DTA和BET对复合材料的结构和形貌等物理性质进行表征,通过循环伏安测试、恒电流充放电测试和交流阻抗测试对复合材料的电化学性能进行研究。结果表明,当吡咯的包覆量为20%时,所制备的三元复合材料的体积电阻率可达2.7Ω·cm、最大比电容为83.1 F/g,其电容性能的增强源于Sb-Sn O2、MMT与PPy三者的相互协同作用。     

二硫化镍/氢氧化镍空心球的制备及其电容器性能研究

以均匀硫纳米球为硬模板，通过直接沉淀法在硫纳米球表面包覆一层氢氧化镍纳米片，得到均匀硫@氢氧化镍前驱体，前驱体经低温煅烧获得二硫化镍/氢氧化镍复合纳米空心球，用其制备的电极具有良好的电化学性能。通过X射线衍射和透射电镜等对复合材料的成分和形貌进行分析。结果表明：复合材料纯度较高，组分为二硫化镍和氢氧化镍，二者物质的量比约为1∶1；复合材料是大小均匀的多孔纳米空心球，空腔直径约为500 nm，表面覆盖超薄纳米片，长度约为250 nm，整体形如花球，大小约为1 μm。采用循环伏安、计时电位等方法对复合材料超级电容器性能进行研究。结果表明，在1 A/g电流密度下电极比电容达到1 446 F/g；在20 A/g电流密度下电极比电容仍高达976 F/g；在10 A/g电流密度下循环5 000次，电极容量保持率为86.4%，具有良好的倍率性能和循环稳定性。     

一种独特玫瑰花形貌N掺杂的CNTs/MoS2材料的制备及电化学性能探究

用简单的水热反应合成一种形貌独特的玫瑰花状的N-CNTs/MoS2纳米复合材料.通过一系列的表征手段和化学工作站分析该材料的组成和结构并得出其电化学性能.结果表明:该材料作为电极材料时,在电流密度为1 A/g时,比电容为642 F/g;在电流密度为10 A/g时,比电容为280 F/g,且在5000次循环之后比电容仍能保持在85.8％,而MoS2材料在同等条件下仅有56.2％的电容保持率,因此N-CNTs/MoS2纳米复合材料具有优良的电化学性能.     

聚吡咯/凹凸棒土纳米复合材料的制备及结构表征

以十二烷基磺酸钠为掺杂剂,FeCl3·6H2O为氧化剂,引发吡咯单体（Py）发生化学氧化聚合,制备出聚吡咯/凹凸棒土纳米复合材料（PPy/ATP）,并通过XRD、TG-DTA、FTIR和TEM等技术手段对所得的复合材料进行了表征。体积电阻率测量表明,随着Py用量的增大,纳米复合材料的体积电阻率逐渐变小,当Py/ATP的质量比≥0.25时体积电阻率变化不大。XRD和TEM显示,聚吡咯以非晶态形式包覆在凹凸棒土单晶的表面,形成核-壳棒状纳米结构,包覆层厚度约为2 nm。TG-DTA表明凹凸棒土纳米复合材料的耐热性能与纯聚吡咯相比明显提高。FTIR表明纳米复合材料中聚吡咯与凹凸棒土之间存在物理作用。     

聚苯胺包覆对提高单质硫正极材料的性能研究

采用原位聚合法合成了聚苯胺包覆硫复合材料,并分析了产品的晶体结构和表面形貌。苯胺的聚合倾向于在单质硫颗粒表面进行,形成聚苯胺包覆的硫复合材料。以0.2 mA/cm2电流密度充放电,含聚苯胺为15%的聚苯胺/硫复合材料的首次放电容量为1 134.01 mA.h/g,比未改性硫电极增加了82.42%;充放电循环30次后放电电容量为526.89 mA.h/g。当充放电电流密度提高到0.30、.4 mA/cm2时,聚苯胺/硫复合材料的放电容量分别为704.81、194.77 mA.h/g。改性后的聚苯胺/硫复合材料的电化学性能得到了较大的改善。     

微米级P-Si@a-TiO2负极材料的制备及电化学性能

以微米级Al-Si合金粉为原料,采用去合金法和溶胶-凝胶法制备了无定形TiO2包覆珊瑚状多孔Si结构的复合材料(记为P-Si@a-TiO2),通过XRD、XPS、SEM和TEM对复合材料的结构和形貌进行了表征,分析并揭示了TiO2层的制备机理及包覆层厚度对复合材料电化学性能的影响.结果表明,珊瑚状多孔Si结构和适当厚度的包覆层可以有效缓冲材料的体积膨胀,提高电极的循环稳定性.当TiO2包覆层约为10 nm时,对材料的改性效果最佳.此时的P-Si@a-TiO2的电极电势差仅为0.321 V,在1.0 A/g电流密度下循环50次后具有1357.4 mA·h/g的放电比容量,展现出优越的电化学性能.