Al^（3＋）掺杂α-Ni（OH）2复合CNTs电极材料的高温性能

采用化学共沉淀法制备Al^（3＋）掺杂α-Ni（OH）2粉体,将其复合碳纳米管（CNTs）制成镍电极材料并研究其在高温下的电化学性能。结果表明：以混合CNTs（w=0.5%）的Al掺杂α-Ni（OH）2样品材料为活性物质制成镍电极,由其组装的MH-Ni电池在65℃高温环境下,采用0.2和1.0 C充放电制度的放电比容量分别为391.1和366.4 mAh·g^-1;经40次充放电循环,放电比容量衰减率分别为6.8%、11.98%,表现出较好的高温环境电化学性能。     

α-Ni(OH)_2稳定性的研究

为了得到稳定化的α-Ni(OH) 2 ,使用X衍射法对添加Al或Co的α-Ni(OH) 2 的化学稳定性和电化学稳定性进行了研究 .实验表明 ,α-Ni(OH) 2 中Al,Co摩尔百分含量为 1 5 %时 ,晶型不稳定 .含Co 2 0 %的α-Ni(OH) 2 化学稳定性可达 3个月 ;含Al2 0 %的α-Ni(OH) 2 具有较好的化学稳定性和电化学稳定性 .在 7M的KOH中最少可稳定 6个月 ,充放电 1 0 0次晶型不改变 ,并且容量稳定 .     

溶剂热法制备β-Ni(OH)_2/C复合材料及其超级电容性能研究

以单质碘为催化剂,以无水乙醇为溶剂和碳源,采用溶剂热法制备了Ni(OH)2/C复合材料,研究了催化剂量对Ni(OH)2/C复合材料颗粒形貌和电化学性能的影响.结果表明:产物为非球形的β-Ni(OH)2/C复合材料;当I2与Ni(OH)2的质量比为3/5时,Ni(OH)2的平均晶粒粒径最小,为16.3 nm,并呈现出最佳电化学性能:当电流密度为1 A/g时,其比容量高达1 200.0 F/g,同时具有很好的大电流充放电性能,当电流密度为5 A/g时放电比容量达到937.5 F/g,保持率约为78%.     

水热法制备聚苯胺/石墨烯复合材料的研究

以氧化石墨烯（GO）与苯胺作为前驱物,在高温高压下一步水热反应,合成了聚苯胺/石墨烯（PANI/Gr）复合材料。利用紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜研究了PANI/Gr复合材料的结构和微观形貌,进一步利用电化学工作站探究了PANI/Gr复合材料的电化学性能。研究了水热反应时苯胺与GO的投料质量比对所得复合材料的结构与电化学性能的影响。循环伏安法和恒电流充放电测试结果表明由于聚苯胺与石墨烯的相互作用,复合材料的电容性能比单组分的聚苯胺和石墨烯要高。这说明通过GO与苯胺的一步水热反应成功制备了具有优良电容性能的PANI/Gr复合材料。     

稳定化α—Ni（OH）2电化学性能的研究

为了得到比能量高,晶型稳定的α-Ni(OH)2,使用恒流放电方法,研究了添加剂Al,Co对α-Ni(OH)2电化学性能的影响,实验表明,添加Al的α－Ni(OH)2比容量高于β－Ni(OH)2的理论比容量,Al,Co的添加对αNi(OH)2的比容量和放电电压有影响,Al含量的增加提高了α－Ni(OH)的放电电压,Al含量为20％的α－Ni(OH)2的比容最高。     

均相沉淀法制备Ni/Al⁃LDHs/rGO复合电极材料的电化学性能

以Ni(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O、尿素以及氧化石墨烯（GO）为原料，利用简便的均相沉淀法合成了GO复合量（质量分数）分别为0、0.2%、0.5%、0.8%和1.0%的Ni/Al⁃LDHs/rGO复合电极材料。采用XRD、FT⁃IR、TGA和FESEM表征了材料的结构和表面形貌，利用循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）和充放电测试研究了Ni/Al⁃LDHs/rGO复合材料作为Ni⁃MH电池正极材料的电化学性能。结果表明，复合GO可以明显提高Ni/Al⁃LDHs的电化学性能，其中GO复合量为0.8%的Ni/Al⁃LDHs/rGO样品表现出最为优异的综合电化学性能，例如在2 000 mA/g电流密度下，其放电比容量（288 mA·h/g）比未复合GO的Ni/Al⁃LDH样品放电比容量（205 mA·h/g）高出40.5%。     

稳定化α-Ni(OH)_2电化学性能的研究

为了得到比能量高、晶型稳定的α—Ni(OH ) 2 ,使用恒流放电方法 ,研究了添加剂Al,Co对α—Ni(OH) 2 电化学性能的影响 .实验表明 ,添加Al的α—Ni(OH) 2 比容量高于 β Ni(OH) 2 的理论比容量 .Al,Co的添加对α—Ni(OH) 2 的比容量和放电电压有影响 .Al含量的增加提高了α—Ni(OH)的放电电压 .Al含量为2 0 %的α -Ni(OH) 2 比容量最高     

陈化过程对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2组织结构及电化学性能的影响

采用共沉淀法制得的不同陈化时间前驱体均由α-Ni(OH)2和β-Ni(OH)2两相混合组成.随着前驱体中α-Ni(OH)2相对含量增大,对应烧结产物LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的峰强比I(003)/I(104)越大,层状结构越完整,阳离子混排度越小,说明α-Ni(OH)2相的存在可以抑制阳离子混排.陈化12 h前驱体制得的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2峰强比I(003)/I(104)=1.27,其首次放电容量121.9 mA·h/g,30次循环后放电容量113.1 mA·h/g,容量保持率92.8%,其质量比容量大,循环性能好.     

四氧化三锰/聚吡咯/石墨烯复合材料的研制

聚吡咯与石墨烯都具有良好的导电性,并易于与其他材料复合.为了改善金属氧化物材料的电化学性能,采用两步法,先合成氧化石墨烯/聚吡咯复合物,利用高锰酸钾与乙二醇在微波下与氧化石墨烯/聚吡咯复合物反应,制备四氧化三锰/聚吡咯/还原氧化石墨(Mn3O4/PPy/r GO)复合材料,利用扫描电镜、傅立叶红外光谱和X射线衍射对Mn3O4/PPy/r GO复合材料的微观形貌及结构进行表征,并通过循环伏安法和计时电位法对其电化学性能进行测试.结果表明,电流密度为0.5 A/g时,Mn3O4/PPy/r GO复合材料的电容达到546 F/g,经过800圈循环伏安测试后的电容保持率为94.8%.表明Mn3O4/PPy/r GO复合材料具有良好的电化学可逆性与电化学稳定性.其优良的电化学性能可能是Mn3O4/PPy/r GO复合材料中三种组分共同作用的结果,可望应用于新型超级电容器.     

PANI/GO复合材料的制备及基于不同溶剂的电性能

采用原位聚合法合成聚苯胺(PANI)/氧化石墨烯(GO)复合材料,FTIR、Raman、SEM的测试结果表明PANI已成功负载在GO片上,且二者之间存在相互作用。采用电化学工作站进一步研究了基于不同溶剂(CH_3COCH_3、C_2H_5OH、HOCH_2CH_2OH、HCON(CH_3)_2(DMF))的PANI/GO复合材料用于电容电极时的电性能,分析可知,当V(丙酮)∶V(水)=3∶10时,该复合材料的电容性能最佳,比电容在50 mV/s的扫描速率下达662.3 F/g,在不同的扫描速率(30 mV/s、50 mV/s、100 mV/s)下展现出良好的循环稳定性和混合型电容器的特性,同时说明DMF是不合适的。     

纳米级β-氢氧化镍和氧化镍掺杂Co(OH)2复合电极的电化学性能

通过采用NiC2O4*2H2O和NaOH进行固相反应,制备出10～20 nm的β-Ni(OH)2和20～30 nmNiO粉体,样品按一定的比例掺杂Co(OH)2和石墨粉制备复合电极,研究其电化学性能.结果表明掺杂Co(OH)2的纳米Ni(OH)2和NiO复合电极其电化学性能有明显的改善,其电极结构稳定,充电效率高,开路电位达2.4 V,电极经10 mA/cm2恒电流充电3 h后,以0.9 mA/cm2进行恒流放电,放电时间达到16h以上,放电容量明显增大,放电电位平稳.     

rGO/ZnSn(OH)_6复合材料的合成及其光催化性能研究

以(CH_3COO)_2Zn·2H_2O、NaOH和SnCl_4为主要原料,采用水热法合成粒径分布均匀、平均粒径为100~200 nm、分散性良好的ZnSn(OH)_6微纳米立方体,并对羟基锡酸锌进行酸化处理;同时,通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),在低温条件下制备了GO-ZnSn(OH)_6复合材料,在紫外光照射条件下光致还原GO得到还原氧化石墨烯(rGO),最终得到rGO-ZnSn(OH)_6复合材料.利用XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis、PL分析了材料的物相、微观结构以及光吸收性能,并以亚甲基蓝为降解物质评价不同GO掺杂量对rGO-ZnSn(OH)_6复合材料光催化性能的影响.结果表明,当GO的质量分数为2.0%时,rGO-ZnSn(OH)_6复合材料的降解率达到最大值93.2%,降解速率常数k=0.026 min~(-1),分别是单一的ZnSn(OH)_6的2倍和4.3倍.     

Cl-和Al3+复合掺杂α-Ni(OH)2的电化学性能

采用化学反应共沉淀法制备出Cl-和Al3 阴阳离子复合掺杂的α-Ni(OH)2粉体材料。对其进行了微结构表征分析和电化学性能测试,结果表明:样品材料具有较多的微结构缺陷,用作MH-Ni电池的正极活性材料时,在充放电过程中电化学阻抗较小、质子迁移能力强。电池在以80 mA/g恒电流充电5 h,40 mA/g恒电流放电,终止电压为1.0 V的充放电制度下,其放电比容量达344.3 mAh/g,且放电工作电压稳定,循环可逆性较好,表现出较高的电化学活性。     

复合正极材料ｘＬｉＦｅＰＯ４·ｙＬｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３ ／Ｃ的合成及其电化学性能

以聚吡咯（ＰＶＰＫ６０）为表面活性剂和碳源,采用流变相法合成了ｘＬｉＦｅＰＯ_４·ｙＬｉ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３／Ｃ正极材料样品。利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）对样品形貌和结构进行了测试;采用电池测试仪和电化学工作站对样品电化学性能进行了测试,分析了不同复合比（ｘ：ｙ）对其结构和电化学性能的影响。研究表明：复合材料中存在两相复合与元素掺杂两种效应;当复合比为５∶１时材料的电化学性能最优,在０.１和１０Ｃ倍率下放电容量分别达到１６２.７和１０４.６ｍＡｈ·ｇ^－１,且具有良好的循环稳定性。     

聚吡咯/磺化石墨烯/磺化碳纳米管复合材料的界面合成

对氧化石墨烯（GO）和碳纳米管（CNT）进行磺化处理,得到的磺化石墨烯（SG）和磺化碳纳米管（SCNT）在溶液中有良好的分散性。将SG、SCNT和氧化剂溶于水中形成水相,聚吡咯（PPy）单体溶于有机溶剂中形成有机相。有机相与水相之间发生界面反应,得到PPy/SG/SCNT复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、电化学工作站对复合材料进行表征与测试。结果表明:PPy/SG/SCNT复合材料组分复合均匀,是无定形材料,其电化学性能较单独的PPy、SG或SCNT更优越,而且当正己烷作为有机溶剂时,所得到的三组分复合材料更适合作为超级电容器电极材料。     

氧化石墨烯/聚苯胺纳米线复合材料的制备及电化学电容性能研究

采用化学法在氧化石墨烯(GO)表面垂直生长出聚苯胺(PANI)纳米线阵列。利用SEM、FT-IR、Raman对所制备的GO/PANI复合材料的形貌及结构进行表征。该复合材料的电化学电容性能通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)和恒流充放电进行表征。研究结果表明:在0.2A/g的电流密度下,GO/PANI电极首次充放电比电容可高达469F/g,高于纯PANI电极的452F/g,复合材料的电荷传递电阻为1Ω·cm2。同时,GO/PANI的循环稳定性及倍率特性得到极大的增强。     

碳纳米管导电增强聚乙撑二氧噻吩复合材料的研究

采用原位聚合法以三氯化铁作为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂和引发剂制备碳纳米管/聚乙撑二氧噻吩复合材料.通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、红外光谱（IR）对样品形貌及结构进行表征,采用循环伏安测试法（CV）研究碳纳米管/聚乙撑二氧噻吩纳米复合材料的电化学行为.结果表明：聚乙撑二氧噻吩纳米颗粒均匀包覆于多壁碳纳米管的表面,形成核壳结构;随碳纳米管含量的增加,复合材料的电化学性能随之改善,当碳纳米管质量分数为28.6％时,碳纳米管/聚乙撑二氧噻吩纳米复合材料的比电容达到179.8 F/g,且电化学活性最好.     

海藻酸钠/氧化石墨烯复合水凝胶的制备与性能

为了研究氧化石墨烯（GO）对海藻酸钠（SA）凝胶性能的影响,以Ca2+与Fe3+作为交联剂,在SA水凝胶自组装过程中加入GO水溶液,一步法得到了海藻酸钠/氧化石墨烯（SA/GO）复合水凝胶。通过扫描电子显微镜与X射线衍射表征了所得凝胶的结构与微观形貌,测试了不同凝胶样品的平衡溶胀性能和力学性能。研究结果表明,Fe3+交联得到的凝胶结构相比Ca2+交联得到的凝胶更加紧凑,平衡溶胀性能降低较多;随着GO的加入,复合水凝胶的力学性能提升,平衡溶胀性能降低,这表明SA/GO复合水凝胶的性能可以通过选择合适的交联剂与GO用量进行调控。关键词:海藻酸钠;氧化石墨烯;复合水凝胶     

Bi2S3-MoS2/石墨烯复合材料的合成及电化学储锂性能

为了研发高性能的锂离子电池负极材料,采用水热法合成了Bi₂S₃-MoS₂/石墨烯复合材料,利用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）、热重分析（TGA）和X-射线光电子能谱（XPS）对复合材料进行表征,讨论复合材料的微观结构对电化学储锂性能的影响. 特别是,当Bi与Mo的物质的量之比为1∶4时,Bi₂S₃-MoS₂/石墨烯的电化学储锂可逆比容量可以达到1 140 mA·h/g,并具有稳定的循环性能. 当充放电电流密度为1 000 mA/g时,其高倍率特性为886 mA·h/g. Bi₂S₃-MoS₂/石墨烯复合材料优异的电化学储锂性能主要由于MoS₂具有更少的层数和较多的边缘以及Bi₂S₃纳米粒子具有更均匀的粒径,并能很好地分散在石墨烯表面,增强了复合材料容纳锂离子的能力,改善了储锂电极过程的动力学性能.     

氧化钌/聚苯胺复合材料的制备与电化学性能研究

以RuCl3.nH2O为原料通过溶胶-水热法制得纳米RuO2粒子,然后在RuO2溶胶体系中通过常规的化学氧化法由苯胺氧化聚合制备纳米RuO2/聚苯胺复合材料,采用扫描电镜（SEM）和X-射线衍射（XRD）对其形貌和微观结构进行表征,并用循环伏安法研究了不同RuO2质量分数的复合材料电极的电化学性能。结果表明,RuO2质量分数为5%时,RuO2/聚苯胺复合材料形成致密的表面包覆型结构,聚苯胺电化学电容消失,复合材料电极电容很小。RuO2质量分数大于或小于5%时,RuO2粒子呈弥散状分布在聚苯胺中;RuO2质量分数为3%时,复合材料比电容达到极值374.6 F/g,这种复合材料具有很好的电化学特性,适于用作超级电容器电极。