锌单晶的制备及其电化学行为的研究

通过坩埚下降法制备了单晶锌,同时采用XRD分析了所生长锌单晶体的取向,并应用循环伏安法对比研究了单晶体解理面、单晶表面偏离晶面以及多晶体的电化学性能.分析了锌单晶生长的主要工艺参数,并从理论上初步讨论了其影响因素.循环伏安图表明,单晶体电极的循环可逆性比多晶体更好,锌单晶电极的活性比多晶体要小,因此还原时电沉积电流密度比多晶体低.     

锌蒙脱石的电化学特性

本文把液体电化学的循环伏安法移植到固态体系。研究了锌蒙脱石固体电解质在 Pt 电极上的电化学行为,取得了较为满意的结果。阐明锌蒙脱石是一种以 Zn~(2+)离子导电为主的 Zn~(2+)、H~+混合阳离子导电的固体电解质。这些阳离子的电极过程随循环次数和扫描速率而变。研究了电极反应动力学的控制步骤。对实验结果进行了讨论和解释。     

新型锌基复合粉体的制备及其电化学性能

利用超声浸渍技术在10g·L-1Ce (NO₃)₃溶液中成功制得含有铈化合物的锌基复合粉,探讨了铈化合物在锌粉基体上的形成机制,并研究了锌基复合粉中铈化合物对锌电极的循环放电性能的影响。通过扫描电镜(SEM) 、能谱分析(EDS) 、X射线光电子能谱(XPS)和充放电循环测试对锌基复合粉进行表征与性能分析。结果表明：由Ce (OH)₃/Ce (OH)₄和Ce₂O₃/CeO₂组成的铈化合物以颗粒形式良好地分散在锌粉基体上,用这种锌基复合粉作为模拟锌银电池的负极材料 , 其锌电极的容量衰减得到明显抑制,放电容量和循环寿命得到显著提高,尤其是其锌电极在50周期的放电容量仍可达到 231.4mAh·g-1,表明在锌粉基体上形成的铈化合物可以改善锌电极的电化学性能。     

掺硼金刚石薄膜的电化学性能

利用循环伏安法,通过对比掺硼金刚石薄膜电极和铂／金刚石电极分别作为工作电极时的循环伏安曲线,分析了两种电极表现出的电化学性能差别,并利用能级理论进行了机理探讨。结果表明掺硼金刚石薄膜电极具有宽的电化学窗口（宽度约为3V）、良好的化学稳定性和极低的背景电流（接近0）,是一种较有潜力的电化学电极材料。     

异鼠李素的电化学行为及其测定

采用循环伏安法研究异鼠李素在电极上的电化学行为,建立差示脉冲伏安法测定其含量的电化学分析新方法。在pH 4.0醋酸盐缓冲液中,氧化峰电流与异鼠李素浓度在2.0×10~(-7)～1.2×10~(-6)mol·L~(-1)范围内呈良好的线性关系,检测限为3.0×10~(-8)mol·L~(-1)。玻碳电极可有效消除样品中其它组分对异鼠李素测定的干扰,已成功用于实际样品中异鼠李素含量的直接测定。该方法灵敏度高、检测范围宽,结果令人满意。     

氮化钼膜电极制备工艺及其电化学行为的研究

研究了氮化钼膜电极的浸渍－煅烧法制备工艺条件及其电化学行为．试验结果表明,浸渍－煅烧法制备高活性氮化钼电极适宜的浸渍干燥温度为５１３～４７３Ｋ,煅烧升温速率为１Ｋ·ｍｉｎ^－１,煅烧温度为９９０Ｋ,煅烧时间为２ｈ;冷却方式为在氨气保护下随炉降温;浸渍－煅烧法制备的氮化钼电极成膜均匀,与基体附着性强;在－０．２２～０．３６Ｖ（ｖｓ ＳＣＥ）电位范围内,循环伏安图基本上呈现矩形,当扫描速度ｓ≤１００ｍＶ·ｓ^－１时,电流密度与电势扫描速度成正比,电极电容特征显著,动力学可逆性好,稳定性与重现性好．     

坩埚下降法生长SnSe单晶及其力学性能研究(英文)

Ⅳ-ⅥSnS e单晶是一种引人注目的热电材料,不仅热电性能优异而且还具有环境友好的特征。本工作探索了一种制备SnS e单晶的技术,并对产品的力学性能进行研究。利用坩埚下降法成功生长了化学计量比准确的非掺杂SnS e单晶,其在室温下具有标准Pnma正交相结构。由于Sn层与Se层之间的结合力非常弱, SnSe单晶很容易沿(100)面解理。显微压痕测试表明SnSe单晶十分柔软, 0.01～0.05 kg载荷下的平均显微维氏硬度HV仅为53 MPa。然而,得益于层内Sn和Se原子之间强烈的极性耦合, SnSe单晶沿(100)面却展现出了优异的断裂韧性。纳米划痕实验显示SnS e单晶(100)面在5～300 mN划痕压力范围内的摩擦系数COF可从0.09增加到0.8。本工作对完善SnS e单晶的力学性能信息具有重要意义。     

材料的组织结构对锌电极电化学行为的影响

在对锌多晶进行变形、退火等方式处理的基础上,运用金相分析法、X射线衍射法、循环伏安法等方法,分析了金属锌的组织结构与电化学性能的关系。结果表明,锌单晶(002)晶面电极的氧化还原可逆性优于锌单晶(100)晶面电极,锌单晶(100)晶面电极的氧化和还原能力优于锌单晶(002)晶面电极;锌多晶电极的氧化性能和还原性能优于锌单晶电极;晶界、位错等缺陷会提高锌的溶解速度,同时电极表面的位错对还原过程中锌原子的沉积有利;晶粒的增大会减小晶界面积,使得锌电极的晶间腐蚀等局部腐蚀加剧,降低锌电极的耐蚀性,但是晶粒大小对电极电化学性能的影响相对于位错及其它缺陷要小得多。     

高掺杂Si/BDD薄膜电极的制备及电化学性能

近年来,掺硼金刚石(BDD)膜因具备独特的优异性能而作为电极材料已经受到很大的关注.本文通过MPCVD法在高掺杂硅衬底上生长掺硼金刚石膜,并用四探针、扫描电镜、激光拉曼和电化学工作站对其进行了检测,发现所制备的掺硼金刚石膜电导率达10-2Ω·cm,同时发现金刚石膜质量因硼原子的掺入而有所下降,采用循环伏安法研究其电化学...     

酚醛树脂基碳微球的制备及其电化学性能研究

以间苯二酚和甲醛为前驱体,1,6-己二胺作为交联剂,通过水热法制备出一种球形纳米酚醛树脂基碳微球材料。采用N2吸附、XRD及SEM对材料的结构和形貌表征表明,交联剂的加入可得到球形形貌的碳纳米微球,同时,改变交联剂的量可以控制球形颗粒的大小及结构,但FT-IR表明对表面官能团未有影响。利用循环伏安法、恒流充放电及交流阻抗曲线对碳球材料电化学性能进行评价,在-0.95~0 V电压范围内,碳球材料具有典型的双电层电容和充放电可逆性。当1,6-己二胺与间苯二酚摩尔比为0.4时,在1 A/g的电流密度下测得的比电容为147.37 F/g。对电极进行5000次循环充放电测试,其比容保持率为91.27%。     

Co3O4电化学电容电极材料的制备及性能研究

利用水热法,以硝酸钴为原料,分别以碳酸氢铵、六次甲基四胺为沉淀剂,制备了Co3O4。借助X射线衍射、扫描电子显微镜手段对样品进行表征。以六次甲基四胺为沉淀剂制得的Co3O4,在6 mol.L-1KOH水溶液中,电位窗口为0～0.4V内,通过循环伏安和恒流充放电测试,显示该材料制备的电极具有良好的电容行为。充放电流在为5 mA时,单电极的比容量达到239 F.g-1,是以碳酸氢铵为沉淀剂制得的Co3O4电极的1.57倍,说明以六次甲基四胺为沉淀剂制备的Co3O4具有较好的电化学电容性能。     

Novel preparation of expanded nano-graphene-based electrodes for EDLC and their improved electrochemical performance

The electrode raw materials in this work were composed of expanded nano-graphene (ENG)-based active carbon (YP50F) named YEG as an active material; Super-P carbon black (SPB) as an electric conductor; and styrene–butadiene rubber (SBR), sodium salt of carboxymethyl cellulose (CMC), and polytetrafluoroethylene ((C₂F₄)n, PTFE) as mixed binder materials. We characterized the prepared electrodes by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and Raman spectroscopic techniques. Finally, we examined the electrochemical performances of carbon materials in an electrolyte solution of tetraethylammonium tetrafluoroborate ((C₂H₅)₄NBF₄, TEABF4) in propylene carbonate (C₄H₆O₃, PC). The specific capacitance remains the same for smaller values of YEG in the composite electrodes. These results also provide evidence of the optimum loading of ENG in future graphene-based EDLCs.     

Graphene/zinc bismuthate nanorods composites and their electrochemical sensing performance for ascorbic acid

Graphene/zinc bismuthate nanorods composites have been prepared using graphene and zinc bismuthate nanorods as the raw materials. The composites are composed of graphene nanosheets with folds and wrinkles and zinc bismuthate nanorods which possesses cubic ZnBi₃₈O₅₈ and hexagonal graphite phases. The zinc bismuthate nanorods are dispersed on the graphene nanosheets. A pair of quasi-reversible redox cyclic voltammogram (CV) peaks exist at the graphene/zinc bismuthate nanorods composites modified glassy carbon electrode. The CV peak current linearly increases with the scan rate from 25?mV?s^?1 to 200?mV?s^?1. The electrochemical response is linear in the ascorbic acid concentration range of 0.0001-2?mM and the detection limit is 0.07?μM. The graphene/zinc bismuthate nanorods composites can be considered as a promising electrode materials to be utilized as the electrochemical sensor.     

混合氨-碱沉淀剂制备Ni(OH)_2/还原氧化石墨烯复合材料及其电化学性能

利用简单易行的化学沉淀-回流法制备了Ni(OH)_2/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料,研究了不同混合氨-碱沉淀剂对复合材料电化学性能的影响。采用XRD、拉曼光谱(Raman)和SEM表征Ni(OH)_2/RGO复合材料的微观结构和形貌。当以NH_3·H_2O-NaOH作为沉淀剂时,Ni(OH)_2/RGO复合材料中β-Ni(OH)_2纳米片均匀分散在石墨烯片层之间,形成相互插层结构。利用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)和电化学交流阻抗(EIS)测试了复合电极材料的电化学性能。研究结果表明:放电倍率为0.2C时,Ni(OH)_2/RGO复合电极材料的放电比容量达到344.8mAh/g,比β-Ni(OH)2的放电比容量高出约29%;5C时放电比容量为274.5mAh/g,经过50个循环,容量保持率为98.8%,呈现出良好的倍率性能和循环性能。     

CV和Tafel曲线对稀土掺杂Ti/SnO2-Sb电极电催化性能研究

采用热分解法制备了稀土Dy、Nd、Eu及Gd掺杂Ti/SnO2-Sb电极,以苯酚为目标有机物,研究了所制备电极降解有机物的性能.在500 mg/L苯酚溶液中进行了所制备电催化电极的循环伏安(CV)特性分析,研究发现4种稀土(Dy、Nd、Eu和Gd)掺杂电极中苯酚在Nd掺杂Ti/SnO2-Sb(Ti/SnO2-Sb-Nd)电极上的直接氧化的峰电流最高,为4.46 mA/cm2.在0.5 mol/L的H2SO4溶液中进行了Tafel曲线测试,4种稀土掺杂Ti/SnO2-Sb电极的析氧电位分别为2.293、2.313、2.277、2.263 V(vs.Ag/AgCl).结果表明,所制备的4种稀土掺杂电极降解苯酚的性能与采用CV和Tafel曲线方法分析的结果一致,可以采用电化学方法评价电极的电催化氧化性能.     

锂源对LiFePO4组织结构及电化学性能的影响

利用不同的锂化合物Li2CO3、LiOH.H2O、LiNO3、LiF作为锂源,采用二步固相法合成了LiFePO4/C,研究了不同锂源对LiFePO4组织结构和电化学性能的影响。结果表明,在相同的合成工艺条件下,采用4种不同锂源合成的LiFePO4的电化学性能表现出明显差异。采用LiOH.H2O合成的LiFe-PO4的电化学性能最佳,0.1C下的放电比容量为161mAh/g,1C下的放电比容量达117mAh/g,且0.5C下循环容量无衰减。采用不同锂源合成的LiFePO4电化学性能差异的原因与LiFePO4的颗粒大小、粒径分布、团聚程度及是否存在杂相有直接关系。     

导电炭黑对富锂锰基层状氧化物电极性能的影响

研究了导电炭黑Super P的添加量对高电压富锂锰基层状氧化物电极电化学性能的影响,采用SEM和交流阻抗分析Super P添加量影响电极性能的原因。结果表明:高电压富锂锰基层状氧化物电极的倍率性能及循环性能均随Super P添加量增加呈先提高后降低的趋势,其中添加5%(质量分数,下同)Super P的电极具有最优的循环性能和倍率放电性能。这是因为提高Super P添加量能够增加Super P颗粒与富锂锰基层状氧化物颗粒之间的电接触,从而在电极中构建更为完善的电子导电网络,降低电极内部组分之间的阻抗,减小电极的极化,然而Super P添加量超过5%时,易发生团聚,不利于其充分发挥导电作用。