钯纳米线的制备及其在乙醇燃料电池中的应用

以阳极氧化铝为模板制备了具有高度有序微观结构的金属钯的纳米线,SEM分析表明,钯纳米线直径为50nm,且直立于电极表面,循环伏安扫描表明,在碱性环境中,钯纳米线对乙醇电氧化具有很高的催化活性,起峰点位在-0.58V,峰电流密度达到89.6mA/cm^2,正扫时的峰很尖锐,说明随着电压的升高,电极表面的乙醇被迅速消耗,因而钯纳米线对乙醇催化有很高的活性。     

多元醇法制备银纳米线的研究进展

由于银纳米线独特可调谐的光学性,良好的导电性、导热性以及极高的透明度而受到越来越多科研人员的关注。采用多元醇法制备银纳米线的工艺简单、成本低、效率高,且制备的银纳米线具有良好的控制形态和尺寸均匀性。为了更好地了解多元醇法,综述了多元醇法制备银纳米线的几种常见影响因素,以期制备出形貌稳定的高长径比的银纳米线,介绍了银纳米线在传感器、透明电极和太阳能电池等方面的应用。     

α-MnO_2纳米线的制备及其在锂氧气电池中的应用（英文）

锂氧气电池由于其极高的能量密度被认为是一种很有前途的储能系统。二氧化锰基材料被认为是锂空气电池阴极的低成本且高效的催化剂。在本研究中,通过水热法合成了不同长度的α-MnO_2纳米线并对其在锂氧气电池中的电化学性能进行了研究。X射线衍射和场发射扫描电镜证实了α-MnO_2的形成。由α-MnO_2纳米线组装的锂氧气电池在电流密度为100 mA/g、放电截止电压为2 V时,以正极总质量为计算标准,放电容量高达12000 mAh/g。当限定放电容量为500 mAh/g时,电池能够有效循环超过40次,显现出良好的循环稳定性。这些结果表明,α-MnO_2纳米线可以作为锂氧气电池的催化剂。     

复合半导体纳米线助力优质、高效、廉价太阳能电池

美国科学家开发出一种新技术．首次成功地将复合半导体纳米线整合在硅片上，攻克了用这种半导体制造太阳能电池会遇到的晶格错位这一关键挑战。他们表示，这些细小的纳米线有望带来优质高效且廉价的太阳能电池和其他电子设备。相关研究发表在《纳米快报》杂志上。     

电活性有机材料在钠离子电池中的研究进展

由于钠资源储量丰富、成本低廉,钠离子电池近年来受到了国内外研究人员的广泛关注。但由于钠离子重量及其半径大于锂离子,这必然引起对电极材料不同的要求,从而限制了钠离子电池产生如锂离子电池一样的电化学性能。研究发展优异的电极材料应用于钠离子电池成为了关键。相对于目前报道的许多无机电极材料而言,有机电极材料具有储量丰富、结构多样、环境友好等特点,同时具有很高的理论能量密度,极具研究价值。综述了3类典型有机电极材料在钠离子电池中的应用,并对有机电极材料未来的发展进行了展望,将为钠离子电池电活性有机材料的研究提供十分有用的资料。     

银纳米线基柔性有机太阳能电池研究进展

柔性是有机太阳能电池最为显著的特点和优势。但是,目前柔性有机太阳能电池的性能仍然滞后于刚性器件,这主要是因为缺乏同时具有低电阻、高透光度和低表面粗糙度的高性能柔性透明电极。传统的氧化铟锡透明电极因其脆性以及铟元素的稀缺,限制了其在柔性器件中的发展与应用。因此,开发新型、高性能的柔性透明电极是柔性有机太阳能电池发展和应用的基础。在新型的柔性透明导电材料中,金属纳米线,特别是银纳米线(AgNWs),以其优异的综合光电性能和柔韧性成为柔性透明电极中的明星导电材料。同时,基于AgNWs柔性透明电极构筑柔性有机太阳能电池也被广泛研究,并取得了一系列进展。综述了近年来基于AgNWs透明电极的柔性有机太阳能电池的研究进展,重点介绍了AgNWs柔性透明电极的性质对柔性有机太阳能电池性能的影响,并对未来的研究方向进行了展望。     

“石榴”电极可让电池容量增10倍

受石榴启发，美国斯坦福大学和美国能源部下属SLAC国家加速器实验室副教授崔毅（音译）和他的研究小组利用硅纳米线和纳米颗粒开发出一种硅纳米颗粒和碳制成的新型电极，成功破解了此前锂离子电池中的硅电极容易破裂的难题。实验测试显示，这种石榴结构的阳极具有优良的性能，用它制造的电池在完成1000次充放电后还有97％的电量，完全能够满足实用要求。相关研究发表在2月17日出版的《自然？纳米技术》杂志上。     

α-MnO2纳米线的制备及其在锂氧气电池中的应用

锂氧气电池由于其极高的能量密度被认为是一种很有前途的储能系统。二氧化锰基材料被认为是锂空气电池阴极的低成本且高效的催化剂。在本研究中, 通过水热法合成了不同长度的α-MnO₂纳米线并对其在锂氧气电池中的电化学性能进行了研究。X射线衍射和场发射扫描电镜证实了α-MnO₂的形成。由α-MnO₂纳米线组装的锂氧气电池在电流密度为100 mA/g、放电截止电压为2 V时, 以正极总质量为计算标准, 放电容量高达12000 mAh/g。当限定放电容量为500 mAh/g时, 电池能够有效循环超过40次, 显现出良好的循环稳定性。这些结果表明, α-MnO₂纳米线可以作为锂氧气电池的催化剂。     

液相还原法制备铜纳米线及其在透明电极方面的应用

综述了液相还原法制备铜纳米线及包覆有其他物质的铜纳米线制备技术的最新进展;通过与其他透明电极的比较,探讨了铜纳米线在透明电极方面的潜在应用优势,总结了铜纳米线在透明电极方面的研究进展;最后展望了铜纳米线的应用前景。     

新型TiO2（B）/碳复合纳米线负极材料电化学特性研究

以锐钛矿TiO2粉末为原料,通过简单的两次水热及氩气气氛下热处理工艺,制备出新型TiO2(B)/碳一维复合纳米线材料。研究结果表明该复合纳米线主要是由TiO2(B)所组成,其外层包覆一层无定形碳以形成特殊的一维壳/核结构;这种特殊一维壳/核结构和化学组成在诸多领域都将会有着极其广泛应用。本文锂离子电池测试结果证实该复合纳米线电极具有超高的可逆循环电池容量和倍率充放电容量,在30 mAg-1充放电速率下,该TiO2(B)/碳一维壳核结构材料100圈循环后容量高达560 mAhg-1;在750 mAg-1充放电速率下,充放电容量达到200 mAhg-1。鉴于其优良的电化学性能,该一维复合结构材料有望成为下一代最有前途的锂离子电池电极材料。     

可拉伸透明导电硅橡胶膜材料研制

在银纳米线透明导电网格结构的交叉部分采用原位还原银的方法提升了银纳米线网格结构的抗破坏能力,并与硅橡胶复合制备出了透明导电的可拉伸电极膜材料,其拉伸性能较好,电阻变化率较低,在LED、太阳能电池、医用传感器、超级电容器、电磁屏蔽以及高温电池中具有广泛应用前景。     

钠离子电池无粘结剂二氧化钛负极材料的合成

作为电池的重要组成部分,电极材料直接影响电池的能量密度。电极材料在制作过程中往往会添加粘结剂以稳定极片结构,但粘结剂的加入会降低电极材料的比容量,影响其离子迁移速率。通过在经水热反应刻蚀的钛箔/网上原位生长二氧化钛(TiO 2)得到无粘结剂TiO 2/Ti纳米线阵列电极,并系统地研究不同钛基底及水热反应温度对TiO 2/Ti纳米线阵列电极物理性能和电化学性能的影响。结果表明,不同钛基底及水热反应温度均对生长的TiO 2纳米线的形貌和电化学性能有重要影响。其中通过220℃水热反应生长在钛网(0.15 mm)上的TiO 2纳米线呈蛛网状,具有较大的比表面积,属于锐钛矿型TiO 2,储钠过程主要由赝电容效应控制,且具有优秀的电化学性能:首周放电比容量为986 mAh g^-1,库伦效率为21.7%;随后放电比容量逐渐稳定在240 mAh g^-1左右;循环200周后放电比容量仍能达到228 mAh g^-1,库伦效率稳定在99.3%左右;即使在3200 mA g^-1的超大电流密度下,放电比容量仍能达到152 mAh g^-1。无粘结剂电极材料极大可以有限地提升电极材料的比容量,对未来高能量密度电池体系的设计具有一定的理论意义和参考价值。     

非水电解质锂空气电池的开发与探索

由于锂空气电池有很高的理论能量密度,受到了研究人员的广泛关注。该种电池使用纯金属锂作为负极,正极为氧气,不需要在电极中储存,直接来自空气中。然而锂氧电池在实际应用中,仍然有许多的问题需要解决。诸如正极结构的设计、电解质组分的优选、以及充放电过程中电极的放电反应的研究等。综述了锂氧电池研究过程中面临的主要限制因素,并做了相应的阐述。     

栅极调制纳米线的场发射特性

建立一个理想的带栅极纳米线模型,利用静电场理论计算出纳米线顶端电场增强因子,进一步分析了栅孔半径以及栅极电压等参数对电场增强因子和纳米线顶端表面电流密度的影响.结果表明,在加较大的栅极电压的情况下栅孔半径越小,电场增强因子就越大,且随着栅极电压的增加电场增强因子近似地线性增加;而当栅极电压等于零(或接近于零)时栅孔对纳米线表面电场的屏蔽效应较显著,栅孔半径越大,电场增强因子反而越大;电流密度在纳米线顶端边缘处最大,而且随着栅极电压的增加而呈指数增加.     

银类添加剂在降低MH/Ni电池内压中的应用

研究了含银添加剂对电池性能的影响。试验表明 ,在贮氢电极中添加 3 % (质量分数 )的银添加剂 ,明显降低了模拟电池气体的析出量。因而在贮氢电极中添加Ag类氧化还原催化剂是一种有效降低电池内压的方法     

碳材料选择对锂空气电池放电性能的影响

锂空气电池的放电过程和放电容量与空气电极的组成密切相关。由于碳材料是空气电极的主要组成部分,故其本征属性会影响空气电池的性能。对几种碳材料的研究,发现电池在放电过程中放电产物附生于碳材料表面,且大尺寸中孔(30 nm)和大孔是放电反应的原发位置,同时,放电反应产物也存储在这些位置上。通过理想电极(CNTs)的对比实验也证实了这点。     

法国研制出高能锂离子电池电极

纳米构造的电极以及活性材料（如锂、镍以及锰等材料）的使用将使得电池的体积大为缩小，并应用到便携电子设备和电动车辆上。法国研究人员已经制造出锂离子电池的电极，不论从重量还是容量来看，其蓄能表现都数倍于传统的电极。这种新的锂离子电池的电极可以帮助使得手机或笔记本电脑的体积大为缩减，而且通过一次充电可以使这些电子设备拥有更长的电池续航能力。     

银纳米线制备及应用研究进展

银纳米线因呈现出与宏观银或单个银原子不同的特性(如小尺寸效应、介面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等)而受到越来越多研究人员的关注。综述了多元醇法、溶剂热法、紫外线照射法和模板法等四种常用的银纳米线制备方法的特点及银纳米线在催化、电学、光学和传感器等方面的应用进展。模板法可获得规整的银纳米线;紫外线照射法可应用于惰性金属纳米结构的制备;溶剂热法和多元醇法均适用于量产银纳米线,但溶剂热法因需要高温高压环境使得其生产成本提高,而多元醇法的制备工艺简单、成本低、效率高,因此具有更好的应用前景。银纳米线由于拥有良好的导电性和光学性被广泛应用于液晶显示器、可穿戴电子器件和太阳能电池等领域,而银纳米线良好的生物相容性、抗菌性以及大比表面积等特点使得其在生物传感器和催化电极等领域也有广泛的应用。     

锐钛矿/TiO2（B）复合纳米线制备及其锂存储研究

以锐钛矿TiO2粉末为原料,通过碱液水热反应并辅以酸洗和热处理工艺,制备出一致性良好的锐钛矿/TiO2（B）一维复合纳米线材料。研究结果表明该复合纳米线在30mA/g（0.1C）充放电速率下,该锐钛矿/TiO2（B）一维壳核结构材料100圈循环后容量高达196mAh/g;在4500mA/g（15C）充放电速率下,充放电容量达到125mAh/g。由于其优良的电化学性能,该一维复合结构材料有望成为下一代最有前途的锂离子电池电极材料。     

NiSix／Ge核壳纳米线作为锂离子电池负极材料的电化学性能

Ge具有约1600mAhg。的理论比容量,是商业化石墨材料理论容量（372mAhg-1）的4倍多,是目前较有吸引力的锂离子电池负极材料。纳米材料相比于体材料由于具有独特的物理化学特性,广泛地应用于锂离子电池领域。本文采用化学气相沉积和射频溅射的方法在泡沫镍上合成出了大量NiSix／Ge核壳纳米线,并进行了扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDX）、透射电子显微镜（TEM）表征分析。将其作为负极材料应用于锂离子电池中,首次放电比容量约为1700mAhg-1,首次效率为70．9％。60个循环后放电比容量仍可维持在950mAhg叫以上,相比于Ni／Ge薄膜,表现出更好的锂离子电池循环性能。NiSi。纳米线的优异导电性、纳米线之间的充足空间给予的缓解体积膨胀功能及Ge膜与纳米线的优良接触在提高锂离子电池性能上起到了非常重要的作用。