氮硫共掺杂石墨烯/SnS_2纳米复合材料的制备及储锂性能

锡基负极材料的理论储锂容量高,但循环稳定性和倍率性能差,难以满足实际应用的需要。我们以四氯化锡、二硫化碳、氨水、石墨烯为原料,采用水热-热处理相结合的方法,合成了氮硫共掺杂石墨烯/硫化锡复合材料(SnS_2@N,S-RGO)。该材料中,硫化锡纳米粒子均匀地生长在石墨烯上,增大了其比表面积,提高了其稳定性和导电性。因此,该复合材料的储锂容量高、倍率性能和循环稳定性好,有望用于高性能锂离子电池。     

Mo2N量子点@N-掺杂石墨烯复合材料的制备及储锂性能

为改善钼氮化物的电化学储锂性能,以钼酸铵、六次甲基四胺及氧化石墨烯（GO）为原料,通过水热、冷冻干燥及在H₂/N₂混合气中热处理,制备了Mo₂N量子点@氮掺杂石墨烯复合材料（Mo₂N-QDs@Ngs）,并探究了GO复合量对电化学储锂性能的影响。透射电子显微镜（TEM）测试结果表明：制备的Mo₂N量子点尺寸约为2~5 nm,Mo₂N量子点均匀地分布在氮掺杂石墨烯的表面。电化学测试结果表明：当GO复合量为30%时（Mo₂N-QDs@Ngs-30）,制备的复合材料具有最佳的电化学储锂性能,其在0.1 A·g^-1的电流密度下具有699 mA·h·g^-1的比容量,在2 A·g^-1下仍具有286 mA·h·g^-1的比容量。     

SnO_2/石墨烯基锂离子电池负极材料的多级可控制备及其电化学性能研究

分别使用不同种类的表面活性剂对SnO_2在二维石墨烯片表面的生长和所得到的复合片层材料的三维自组装进行多级调控,制备了具有取向大孔结构的SnO_2和石墨烯复合气凝胶材料(SnO_2-CTAB/GM)。SEM和TEM等测试表明了SnO_2-CTAB/GM中取向大孔结构的存在,且SnO_2纳米颗粒以2~3nm的尺寸均匀分布在石墨烯片层表面。电化学测试表明了SnO_2-CTAB/GM复合材料具有高可逆容量和循环稳定性:当电流密度为100mA/g时,首次可逆容量高达1125mAh/g,循环60次后,可逆容量稳定在945.6 mAh/g;当电流密度为100、500、2000 mA/g时,SnO_2-CTAB/GM复合负极材料的放电容量分别为1 180、786.5、566mAh/g,具有优异的的倍率性能。     

Zn~(2+)掺杂纳米SnO_2负极材料的制备及电化学性能研究

采用水热法,以锡酸钠为原料,醋酸锌为锌料,制备出锌掺杂量不同的SnO_2纳米负极材料。电压在0.01~3.0 V,电流密度为100 m A/g的条件下进行电化学测试,结果表明锌掺杂量10%的SnO_2材料首次放电容量可达1895.3 m Ah/g,50次循环后放容量保持206.1 m Ah/g。因此,锌掺杂量10%的SnO_2材料有较好的电化学性能。     

氮掺杂石墨烯负载铂纳米颗粒复合材料的制备及其传感器的构建

本文通过化学还原的方法制备了石墨烯负载铂纳米颗粒复合材料(Pt@G)和氮掺杂石墨烯负载铂纳米颗粒复合材料(Pt@NG)。采用透射电镜、原子力显微镜、X射线光电能谱仪和X射线衍射仪对所制备的Pt@G和Pt@NG复合材料进行了结构与形貌的表征。结果表明:所制备的Pt@G和Pt@NG复合材料中铂纳米颗粒均匀地分散在石墨烯和氮掺杂石墨烯表面且粒径均一。电化学实验表明,在碱性条件下,Pt@NG复合材料修饰的电极对葡萄糖的催化效果较好,而且对葡萄糖的检测结果显示出良好的线性关系,检测灵敏度较高,而且K2HPO4、Na Cl、KH2PO4、柠檬酸钠、DA和AA等干扰物对葡萄糖检测影响很小。     

多孔氮掺杂石墨烯/MnO2的制备及其电化学性能

用双氧水造孔得到多孔氧化石墨,以尿素为氮源,通过水热法得到了多孔氮掺杂石墨烯(HNG)与MnO2的复合物HNG/MnO2.结果 表明:HNG/MnO2在0.5 A/g电流密度下的比电容可以达到246 F/g,当电流密度达10 A/g,比电容为172 F/g,可以保留70％的比电容.将HNG/MnO2作为正极与石墨烯水凝胶负极组装的非对称超级电容器,在0.5 A/g可以贡献71 F/g的比电容,当电流升至5 A/g仍可有43 F/g的比电容,保持率为62％.此外,非对称超级电容器在5 A/g的电流密度下,稳定循环3000圈后仍可保留90.8％的初始容量.     

Na0.44MnO2纳米棒/石墨烯正极的制备和电化学储锂性能

以KMnO₄、MnSO₄和NaOH为初始原料,利用水热软化学法制备Na_0.44MnO₂。XRD证实该材料具有S形孔道结构,TEM表征表明这是一种单晶纳米棒,可能有利于制备高性能正极材料。同时利用Hummers法制备石墨烯作为导电剂,通过搅拌法混合电极材料制备正极涂片。电化学测试研究显示随着的石墨烯添加量的增大,电池容量和倍率性能均得到提高。当石墨烯含量达到45%时,在0.1 A·g^-1电流密度下电池容量达到192.5 mAh·g^-1,在2.0 A·g^-1倍率电流密度下,其容量依然保持在123.4 mAh·g^-1,说明该电极材料有潜力应用于下一代高性能电池当中。     

低温快速磷化制备CuP2/多孔炭复合材料及其储锂性能研究

富磷金属磷化物作为锂离子电池转化型负极材料具有高的理论比容量和合适的电压平台,然而其制备复杂、导电性较差和充放电时产生的剧烈体积变化严重制约了它的发展.为此通过冷冻干燥、模板法以及低温快速磷化制备了CuP2/三维氮掺杂多孔炭复合材料(CuP2@N-PCs),其中利用H2预还原处理前驱体对最终合成富磷相CuP2起到了至关...     

氮掺杂石墨烯/碳纳米管/无定形炭复合材料制备及其电化学性能

碳基复合材料被认为是超级电容器广泛应用最有前景的电极材料之一。本文使用氧化石墨烯（GO）、硝酸钴［Co(NO₃)₂］、三聚氰胺为原料,利用钴对高温下热解碳源的催化作用,制备得到了氮掺杂石墨烯/碳纳米管/无定形炭（NC）复合材料,并测试了其电化学性能。探究了金属和三聚氰胺添加量对碳基复合材料结构和性能的影响,研究发现,在添加量分别为0.02mmol和0.3g时,制得的样品具有大比表面积（380.5m²/g）和高掺氮质量分数（6.29%）,并在三电极系统中体现出优异的电化学性能,电流密度为0.5A/g时样品的比电容为137.1F/g,5A/g时比电容为113.5F/g,保持率为88.5%,具有优异的倍率性能,在循环5000圈后样品的容量保持率为104%,具有良好的循环稳定性,这归因于三维结构可以加快充放电过程中的离子转移和氮掺杂可提高材料润湿性和贡献部分赝电容,为超级电容器电极材料的制备提供了理论借鉴。     

SnO2-Fe2O3/石墨烯复合材料的制备

采用Hummers法制备了氧化石墨烯,经过氧化石墨烯与氯化铁进行水热合成反应,再用氯化亚锡进行氧化还原反应,最终煅烧得到SnO_2-Fe_2O_3/石墨烯复合材料。通过X射线衍射、扫描电镜等对制备的材料进行了表征且表征结果良好。合成后的复合材料预想主要应用于锂离子电池的负极,它的主要特点是电化学性能比原先单一材料的性能好,并能够互相弥补单一材料作为锂离子电池负极时的缺点,成为一种理想的锂离子电池负极材料。     

Sn/碳多孔复合材料的制备与储锂性能

通过高温煅烧乙二胺四乙酸二钠和四氯化锡混合物,制备了Sn/碳多孔复合材料。用X射线衍射和扫描电镜对材料的物相组成和形貌进行了表征,用循环伏安和恒流充放电技术测试了材料的储锂性能。结果表明:Sn/碳多孔复合材料呈多层夹心结构,作为锂离子电池负极材料经过100次充放电循环,可逆比容量保持在767 m Ah/g,在1C倍率下容量达到391 m Ah/g。     

SnO_2/In_2O_3纳米材料的制备及其吸附-光催化性能研究

采用水热法制备了一系列不同SnO2/In2O3比例的光催化剂,应用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(FESEM)对其微观形貌和晶型进行了分析,通过紫外-可见分光光度计(UV-Vis)评价了复合材料对甲基橙(MO)溶液的吸附性能及催化活性,考察了Sn/In比例值对SnO2/In2O3样品吸附性能及光催化性能的影响。结果表明:当Sn与In摩尔比为2∶1时,对MO的吸附性能和催化性能最好。     

V2O5/Graphene复合电极材料的制备与储锂性能

采用简便的溶胶凝胶法制备了V2O5/石墨烯复合电极材料。利用SEM、XRD、Raman和TGA表征了样品的微观结构,以V2O5/石墨烯复合材料和Li4Ti5O12分别作为正极和负极组装了V2O5/石墨烯 // Li4Ti5O12全电池。结果表明,该复合电极材料是含有0.55%（质量分数）石墨烯的片状正交相V2O5。电化学测试表明,与未复合石墨烯的纯V2O5样品相比,V2O5/石墨烯复合材料具有更高的储锂活性和优异的大电流放电性能。在200 mA/g的电流密度下,V2O5/石墨烯复合材料和纯V2O5样品的放电比容量分别为283 mAh/g和253 mAh/g;当电流密度增加到5 A/g时,V2O5/石墨烯复合材料依然保持有150 mAh/g的放电比容量,而纯V2O5样品的放电比容量仅为114 mAh/g;V2O5/石墨烯和纯V2O5电极的电荷传递电阻分别为142 Ω和293 Ω。V2O5/石墨烯 // Li4Ti5O12全电池测试结果表明,在1.0 ~2.5 V电压范围内,循环初期全电池正极材料的放电比容量从110 mAh/g衰减到96 mAh/g,随后又出现上升,循环100次后正极材料的放电比容量稳定在102 mAh/g,库伦效率接近100%,这表明该V2O5/石墨烯复合电极材料是一种非常有应用前景的锂离子电池电极活性材料。     

破乳法合成N掺杂TiO2/粉煤灰及其可见光催化性能研究

粉煤灰表面负载TiO2制备光催化材料是粉煤灰高附加值资源化应用的一种新途径,通过破乳的方法在粉煤灰表面负载TiO2是一种新的尝试.以十二烷基苯磺酸钠改性的粉煤灰为载体,纳米TiO2胶体为钛源,NaOH为破乳剂,尿素为氮源,在反应釜中通过破乳的方法成功合成了N掺杂的TiO2/粉煤灰复合材料.通过扫描电子显微镜(SEM)、...     

石墨烯/SnO2/Si@PPy复合材料制备及电化学性能

以氧化石墨烯和SnCl2为原料，通过微波水热法合成了石墨烯/SnO2复合材料(GS)，以过硫酸铵为引发剂，通过吡咯在Si粉表面原位氧化聚合制备了Si@PPy包覆结构(SP)，最后通过微波水热组装法制备了石墨烯/SnO2/Si@PPy复合材料(GSSP)。采用SEM、TEM、XRD、Raman和BET对GS、SP和GSSP材料的形貌和结构进行表征，并以GSSP复合材料为负极组装半电池进行倍率、循环、CV和EIS等电化学性能测试。结果表明：GSSP复合材料具有优异的倍率性能，在100 mA/g电流密度下，放电和充电的平均比容量分别为948.44和869.63 mAh/g。1000 mA/g电流密度下，经过400次循环放电和充电的比容量保持率高达90.69%和89.34%。     

SnS@Ti_3C_2复合材料的制备及其储锂性能研究

MXene是一类新型二维过渡金属碳化物晶体,该类材料具有一些优异的性质,如高的电导率、低的锂离子扩散能垒、独特的金属离子吸附特性等等,但是,作为锂离子电极材料时,MXene材料容量较低,限制了它在锂离子电池领域的进一步应用。本文以Ti_3C_2(最具代表性的一种MXene材料)为基体材料,通过液相插层、水热合成以及高温热处理,成功制备出二维SnS@Ti_3C_2复合材料。研究发现,当Ti_3C_2:L-半胱氨酸的质量比为1:3时(L-半胱氨酸:Na2Sn O3·4H2O=1:4),合成出来的Sn S@Ti_3C_2在0.1 A×g~(-1)的电流密度下循环50次之后,容量达到735.8 m Ah×g~(-1),且保持稳定;在3 A×g~(-1)的电流密度下,其容量能达到525.4 m Ah g~(-1);而当电流恢复到0.1 A×g~(-1)时,其容量能恢复到689.2 m Ah×g~(-1),展现出了优异的倍率性能。     

SnO2纳米粒子的溶剂热制备及光致发光性质

以SnCl4·5H2O为原料,乙二胺为溶剂,用溶剂热法在180℃合成了SnO2纳米粒子,用XRD和TEM对其结构和形貌进行了表征,对SnO2纳米粒子的红外谱图、漫反射谱图以及光致发光性能进行了分析,探讨了乙二胺辅助合成SnO2纳米粒子的化学原理和生长机制。结果表明,用乙二胺辅助成长法合成的SnO2纳米粒子的粒径在40nm左右,粒径分布均匀,分散性较好。SnO2纳米粒子光致发光在340、432和672nm处有3个强峰,在472和540nm处有2个弱峰,其中340nm处的峰为紫外近带边激子发射峰,432、472和540nm处的峰是由氧缺陷引起的,672nm处的峰归因于表面态的氧缺陷引起的能带中深能级跃迁。     

凝胶体系中SnO2@C@CNT的合成及储锂性能研究

采用一种简单易行,且能够大量生产的原位法合成碳锡复合材料来改善锡基负极材料的储锂性能,具有三维网络结构的凝胶既可以提供特殊的液相反应环境,其本身碳化后也可作为碳源.三维凝胶网络可以促使锡基纳米材料的均匀分布并有效阻止其颗粒长大;三维结构碳材料能够为锂离子的传输提供更多的通道和储锂位置,可以缓冲充放电过程中电极材料体积变...