氧化还原液流电池单电极Mn3+/Mn2+的电化学行为

采用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电技术,对作为氧化还原液流电池正极的电对Mn3 /Mn2 在未处理石墨、热浓硫酸加超声清洗处理石墨以及光谱纯石墨电极上的电化学行为进行对比研究。结果表明:该电对在光谱纯石墨电极上的电化学可逆性、充放电效率最优,在处理石墨上次之,而在未处理石墨上的表现不理想。分析其原因认为:一方面与光谱纯石墨电极的制备条件有关;另一方面,与未处理石墨电极相比,处理石墨表面含氧官能团—OH、—COOH明显增多,而且超声清洗又使其表面杂质含量减少。提出解释Mn3 /Mn2 在三种石墨电极上阻抗谱不同的反应机理,说明光谱纯石墨和处理石墨均可以作为Mn3 /Mn2 正极电对的惰性工作电极,从而为选择合适的惰性工作电极材料提供了依据。     

全钒氧化还原液流电池石墨棒电极的性能研究

采用不同品牌废旧电池中的石墨棒作为全钒液流电池的工作电极,考察其电化学性能。采用循环伏安法在同一扫描速度下,考察其耐压性能,结果显示5#D石墨棒电极能耐1.65 V电压;在同一扫描电位范围内,不同扫描速度下考察其大电流充放电性能,实验证明在0.20 V/s的扫描速度下仍能表现出较好的电化学性能;进行多次循环伏安测试,考察其循环性能,当扫描100次之后,5#D石墨棒电极的电流保持率仍高达95%以上。结果显示5#D石墨棒电极具有相对较好的电化学性能,适合作为VO2+/VO2+电极的正极材料。     

PbO2/PbSO4平衡电位附近铅的氧化还原

用循环伏安法研究了铅在H2SO4溶液中PbO2/PbSO4平衡电位附近出现的一些不规则的氧化还原峰.这些氧化还原峰形和峰的个数受电解液浓度、扫描速度、扫描电位区间以及阳极极化时间的影响.氧化还原峰的变化是基体铅氧化和PbO2还原电流叠加的结果.     

铜掺杂对尖晶石锂锰氧化物性能的影响

用溶胶-凝胶法制备了不同量铜掺杂尖晶石锂锰氧化物,并用扫描电镜、恒电流充放电、循环伏安等方法研究了制备样品的性能。结果表明:随掺杂量增加,样品材料的充放电容量降低,充放电效率增大,循环稳定性增加。     

化学-物理混合活化法改性活性炭电化学性能

以FeCl3为化学添加剂、CO2为活化剂,采用化学-物理混合活化法对溧阳活性炭(LAC)进行改性。研究了改性后活性炭作为超级电容器电极的电化学性能。实验表明FeCl3-CO2体系可以明显改进活性炭的孔结构和孔径分布,经改性后活性炭平均孔径稍有下降,但BET比表面积和总孔容都较原料炭增加了1倍,孔径分布更趋均匀;经循环伏安测试,比电容量由原来的190F/g提高至355F/g;交流阻抗测试结果表明改性后等效电容量从21F/g提高至48F/g,低频段“电荷饱和”频率从120mHz提高至670mHz,但是也导致了电极界面接触电阻的增大。     

全钒氧化还原液流电池一体化复合电极的研究

采用改性处理的聚丙烯腈基石墨毡和聚合物为基体的碳塑板制备得到了钒电池用一体化复合电极.研究表明,聚丙烯腈基石墨毡经过400～450℃、2 h的热处理和98%浓硫酸中浸泡6 h的酸处理后具有较好的催化活性.用以聚醋酸乙烯乳液占总原料的70%,而活性炭和石墨粉占30%(活性炭:石墨粉=1:1)的比例压制的碳塑板、改性处理后的石墨毡及不锈钢网组成一体化复合电极,循环伏安测试表明此一体化复合电极具有较好的电化学活性.     

铁-水体系电位-pH图与氧化性水工况的腐蚀控制

目前超临界直流炉大都采用氧化性水工况,要求给水中铁的含量小于10 μg/L.为使超临界直流炉采用的氧化性水工况的腐蚀控制与铁-水体系的电位-pH图统一,不能再以10-6mol/L(即56μg/L)作为钢铁腐蚀与否的界限,而必须以10-6.75mol/L(即10μg/L)作为腐蚀发生与否的界限,绘制铁-水体系的简化电位-...     

掺钛、钴、镍的Li-Mn-O尖晶石的电化学性能研究

由掺钛电解二氧化锰与氢氧化锂及掺杂剂烧结制备掺钛或掺镍-钛或掺钴-钛的尖晶石锂锰氧化物样品。在4.6～2.5V电压范围和1C倍率的电流下充放电时,600℃掺钛样、600℃和750℃的未掺杂样的初始容量分别为205mAh/g、189mAh/g和207mAh/g;将经过40循环测试并以充电态存放3个月的600℃掺钛样、600℃和750℃未掺杂样再次充放电时,初始放电容量分别为175mAh/g、135mAh/g和126mAh/g,在40循环中平均1次循环的容量衰减率分别为0.4%、1.1%和1.3%。循环伏安实验表明,掺钛明显改善充放电反应的可逆性。拉曼分析表明,掺钛对充电态样品的Mn-O键有明显的增强作用。XRD(X射线衍射)分析表明,600℃掺钛样具有立方晶格,晶轴a为0.8242nm。因此,掺钛可以明显改善样品的放电性能和充电态存放性能。     

不同组织结构的锌电极循环伏安行为研究

在前期研究的基础上,采用循环伏安法考察了不同晶面锌电极、锌多晶电极以及锌多晶织构电极的电化学行为。研究表明,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;而锌多晶体电极的氧化还原性能优于锌单晶电极;对于平板锌电极,位错与其他缺陷的存在不仅提高锌电极的氧化还原反应可逆性,而且提高了电极的氧化以及还原性能,而织构的影响相对较小。     

全铬液流电池的电性能研究

介绍了以铬元素体系为基础制备的液流铬电池。用铬酸酐和硫酸配制正极电解液,以硫酸铬和硫酸配制负极电解液,并对实验室液流全铬电池进行了充放电实验。结果表明,全铬液流电池容量大约是传统Fe-Cr液流电池的6倍。对不同表面特性的碳棒电极进行了实验,表明热处理工艺并不能提高碳棒电极上电化学反应的可逆性,而经过重铬酸钾处理的碳棒电极不但电化学反应的可逆性有一定程度提高,而且在充放电过程中腐蚀程度显著降低。     

锌负极用锌酸钙的电化学制备法及其性能研究

采用隔膜式电解槽,以含Ca(OH)2的KOH溶液为电解液、金属锌为阳极、泡沫镍为阴极,经直流电电解制备出纯度在93%~97%、可用于二次锌负极的锌酸钙。采用粉末X射线衍射光谱法(XRD)、能量散射光谱(EDS)、差热-热重分析(TG-DSC)、扫描电子显微镜法(SEM)、粉未微电极CV特性、锌/镍实验电池充放电等方法对所制锌酸钙进行了表征与测试。结果表明电解法所制锌酸钙的化学组成为Ca[Zn(OH)3]2·2 H2O,晶体形貌为菱形,还原电位和氧化电位分别为-1.42和-1.33 V(vs.Hg/Hg O),实际放电比容量可达243.2 m Ah/g,循环35周后的容量保持率可达95%。     

电池级K2FeO4的制备及其电化学性能

在浓NaOH溶液中电解铁电极所得Na2FeO4阳极液制备出电池级的K2FeO4,在一次性Al/KOH/K2FeO4实验电池中,K2FeO4的放电容量可达215mAh/g,利用率可达53%.0.0～0.8V(vs.Hg/HgO)范围内的循环伏安实验结果表明:K2FeO4的充放循环次数可达300～600次.高铁正极的容量利用率及自放电率与K2FeO4的纯度关系密切.     

集成式无酶电化学葡萄糖检测系统

针对血糖检测需求,结合功能化修饰、微机电系统(MEMS)和无线通信技术,提出了一种集成式无酶电化学葡萄糖检测分析系统.该系统以氢氧化镍(Ni(OH)2)修饰的丝网印刷电极为传感部件,通过构建集成化的信号测量电路实现微弱信号的转化、放大与传输.信号测量电路部分由微控制器、信号发生电路、恒电位电路、I/V转换电路、放大电路...     

全钒离子液流电池的应用研究

采用循环伏安法研究了全钒离子液流电池正极溶液的浓度及添加剂对正极反应的影响。研究了两种离子交换膜对钒电池性能的影响。结果表明 :高浓度的钒离子溶液 ,其循环伏安表现不理想 ,而添加剂过氧化氢对还原过程有利。隔膜研究显示 :阳离子交换膜SelemionCMV有利于提高充放电电流和充电效率 ,但是机械强度较差 ,不利于长期使用。     

碳纸/纳米MnO2复合电极材料的循环伏安研究

将碳纸与氧化还原反应法制备的纳米MnO2通过液相沉积法形成新的复合电极材料,采用循环伏安和恒流充放电测试技术对复合电极材料进行测试分析,研究结果表明:碳纸/纳米MnO2复合电极材料呈花瓣状开放结构,有利于提高复合电极的比表面积;碳纸基体沉积1 h制备的电极具有最好的稳定性,沉积3 h制备的电极样品稳定性最差,所以沉积时间过长不利于电极电容性的稳定;氧化还原混合溶液浓度为0.2 mol/L,碳纸基体沉积时间1 h的条件下制备的薄膜电极样品的性能最优。     

基于充放电曲线的锂电池智能分选系统研究

针对目前国内锂离子电池检测分选功能不完善、精度不高的问题,在研究化成框系统基础上,设计了电池充放电曲线采样模块,提出基于充放电曲线的智能分选算法.实验证明,实现了化成电池智能分组功能,该算法适用于锂电池生产中的智能分选需要.     

镍粉对Ni(OH)2电极电化学行为的影响

利用恒电流充放电、循环伏安法研究了过量镍粉对Ni（OH）2电极电化学行为的影响,并用X射线衍射分析了放电后镍粉结构的变化。结果表明：电极中的镍粉在碱性电解液中会氧化成活性物质β—Ni（OH）2,从而对放电容量作出贡献,同时因氧化使导电性降低而影响Ni（OH）2的放电效率。利用镍粉作空白试验对照,将电极在第4～6周期的放电容量扣除镍粉的贡献可尽量准确地测定Ni（OH）2的放电容量。