基于沉淀转化法制备的纳米NiO混合电容器研究

运用沉淀转化法制备Ni(OH)2超微粉末,并通过热处理得到纳米NiO.利用TG、XRD、TEM、N2吸附,循环伏安和恒流充放电测试对样品进行了分析和表征.结果表明,实验制备的NiO粒径为10nm左右,比表面积达到186.3m2/g,并具有合适的孔径分布,NiO赝电容器的工作电压为0.35V,在电流密度为60mA/g时,其比容达到243F/g.以NiO和中孔活性炭分别作为正极和负极材料组装成NiO-AC混合电容器,混合电容器的工作电压达到1.5V,其能量密度为NiO赝电容器的17.2倍,并具有更好的功率特性.     

自组装花状结构Ni(OH)2的微波水热合成与表征

以六水合硝酸镍为镍源,尿素为水解控制剂及聚乙二醇(PEG)为表面活性剂,采用微波水热法成功合成了由亚微米片自组装而成的花状结构Ni(OH)2,并通过进一步的热处理得到相同结构形貌的NiO.利用XRD、SEM、TEM、FTIR、UV-Vis等方法对产物进行了表征,结果表明,自组装花状结构Ni(0H)2的直径为2.5-4....     

钴掺杂纳米花瓣状氢氧化镍的制备及其电化学性能研究

采用水热法制备了钴掺杂的纳米花瓣状Ni(OH)2,讨论了钴掺杂量对产物形貌、结构和电化学性能的影响。结果表明,不同钴摩尔分数掺杂的样品都呈现α/β混合相花瓣微球,其比表面积均在280m2/g以上,远高于普通球形氢氧化镍(5~10m2/g)。电化学性能测试表明,钴添加剂显著提高了氢氧化镍高倍率放电容量和循环稳定性能,1.0C倍率时钴摩尔分数10%的样品放电容量可达430.1mAh/g(以纯氢氧化镍计),接近-αNi(OH)2的理论容量(480mAh/g),3.0C倍率时其放电容量(367.1mAh/g)仅比0.2C时的放电容量(406.9mAh/g)衰减9.8%。     

层状Li(Ni0.5Mn0.5)1-xTixO2材料的合成及性能研究

以Li2CO3,Ni(OH)2,MnCO3,TiO2为原料,采用高温固相合成法制备了层状Li(Ni0.5Mn0.5)1-xTixO2.通过X射线衍射确定了不同钛掺杂量样品的相组成.用扫描电镜对组织形貌进行了观测.对用所制样品组装的电池的充放电和循环性能进行了测试.实验结果得出:所制备的Li(Ni0.5Mn0.5)1-xTixO2的结构为α-NaFeO2型层状结构,当x=0.02时,Li(Ni0.5Mn0.5)1-xTixO2的首次放电容量为161 mA·h/g,25次循环后容量仍保持在144 mA·h/g,具有较高的比容量和良好的循环性.     

α-Ni（OH）2的合成及其性能表征

以尿素和六水合硝酸镍为原料,采用水热法合成了粒径较小、颗粒尺寸均一且具有较大比表面积的纯相α-Ni(OH)2。详细考察了反应物浓度、物料配比、反应温度、反应时间等因素对产物晶型结构、粒径和形貌的影响,筛选出合成α-Ni(OH)2的最佳条件。借助XRD、粒度分析、BET、红外分析对其物化性能进行表征。采用循环伏安法表征了其电化学性能。结果表明,当硝酸镍浓度为0.05mol/L,尿素与六水合硝酸镍的物质的量比为3∶1,反应时间为4h,反应温度为150℃时,制备的样品为纯相α-Ni(OH)2,其粒径主要分布在10.09～22.79μm,比表面积为267m2/g,且具有较好的电化学可逆性。     

高比表面超细Ca(OH)_2粉体制备与表征

采用表面活性剂结构诱导下CaO消解法,通过降低反应体系表面张力,抑制Ca(OH)2晶体颗粒的生长及颗粒团聚,制备具有多孔特征的高比表面Ca(OH)2粉体颗粒。采用扫描电镜、X射线衍射、比表面积分析、孔结构等方法对样品进行了表征。结果表明:反应体系中表面活性剂种类与用量、m(H2O)∶m(CaO)比值对样品颗粒形态、比表面积、孔隙结构有影响。m(H2O)∶m(CaO)比值以及加入适量的表面活性剂时,可制备粒度为200～500nm的Ca(HO)2晶体颗粒,且样品具有多孔性,孔径分布均匀,为8～15nm。     

氢氧化钴/氢氧化镍复合材料的制备及电化学性能研究

过渡金属氧化物(氢氧化物)由于其优良的电容特性而受到极大的关注,其中Co(OH)_2和Ni(OH)_2是研究的热点。采用电化学沉积法制备不同摩尔比的Co(OH)_2/Ni(OH)_2复合材料,利用XRD和SEM对沉积产物进行结构和形貌表征,同时采用循环伏安法、恒电流充放电以及电化学阻抗谱对电极材料进行电化学性能测试。结果表明,电化学沉积法可以制备出不同摩尔比的Co(OH)_2/Ni(OH)_2复合材料,电极材料为纳米花状结构,而这种结构大幅增加了活性材料的比表面积。随着沉积溶液中Co(NO_3)_2或Ni(NO_3)_2含量的增加,Co(OH)_2/Ni(OH)_2电极材料的放电时间与比电容值呈现先增大后减小的趋势。其中,当沉积溶液中Ni(NO_3)_2∶Co(NO_3)_2=1∶1时,所沉积的Co(OH)_2/Ni(OH)_2复合材料的放电时间最长、比电容值最大,可达到841.15 F/g。     

氧化镍/镍/碳微球原位制备及葡萄糖传感性能

以葡萄糖、六水合氯化镍和尿素为原料, 通过水热反应一步制备前驱体Ni(OH)₂/C, 在高纯度氮气中煅烧获得NiO/Ni/C微球三元复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光谱(EDS)和拉曼(Raman)等手段, 分析NiO/Ni/C微球三元复合材料的形貌结构以及物相组成。结果表明: NiO/Ni/C微球为珊瑚花状结构, 直径约1.7 μm, Ni、NiO呈立方相。通过循环伏安法和计时电流法研究了NiO/Ni/C微球三元复合材料的电化学行为及葡萄糖传感性能。当Ni/NiO摩尔比为0.19时, 形成的NiO/Ni/C三元复合微球具有优异的葡萄糖传感性能, 其灵敏度为241.09 μA·mmol/(L·cm²), 线性响应范围为10 μmol/L~5.05 mmol/L, 最低检测限位10 μmol/L。该传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强以及稳定性好等特点。     

Al代α-Ni(OH)2的高温电化学性能

采用均相沉淀法合成了颗粒尺寸较小的Al代Ni(OH)2,并对Al代Ni(OH)2粉末的微观形貌、晶体结构、化学组成及高温电化学性能进行了研究.结果表明,实验制备的Al代Ni(OH)<.2>属于稳态α型结构,微观颗粒由纳米级纤维束组成,其化学式可表示为Ni0.70Al0.18(OH)1.6(CO3)0.1(SO4)0.07·(H2O)0.6,在MH-Ni电池中制备的正极具有较好的高温充电效率和循环性能,60℃时的析氧电位较高,放电容量比25℃仅衰减15mAh/g,晶型结构稳定,60℃循环95次后仍保持以α相为主的晶态结构.     

α-Ni(OH)2/SiO2核壳以及α-Ni(OH)2空心微球的制备及表征

采用以正硅酸乙酯(TEOS)水解为基础的硅溶胶种子生长法制备了粒径约为270nm的近单分散二氧化硅球型颗粒.采用一种新的溶液生长法,以氢氟酸作为溶液中镍离子配位剂,加入氨水调节溶液pH值的同时作为镍离子补充配位剂,60℃水浴条件下在已制得SiO2微球表面均匀包覆α-Ni(OH)₂得到Ni(OH)₂/SiO₂核壳结构,Ni(OH)₂壳层厚度约为35nm.结合多步包覆法提高Ni(OH)₂壳层厚度,三次包覆后壳层厚度达到约100nm,四次包覆后约为140nm.采用20wt％的强碱NaOH溶液对三次包覆后的Ni(OH)₂/SiO₂核壳结构进行处理,得到了壳层厚度约为95nm的α-Ni(OH)₂空心微球.空心微球具有较大的比表面积为141.06m²/g.     

α-N（OH）2/SiO2核壳以及α-Ni（OH）2空心微球的制备及表征

采用以正硅酸乙酯（TEOS）水解为基础的硅溶胶种子生长法制备了粒径约为270nm的近单分散二氧化硅球型颗粒.采用一种新的溶液生长法,以氢氟酸作为溶液中镍离子配位剂,加入氨水调节溶液pH值的同时作为镍离子补充配位剂,60℃水浴条件下在已制得SiO2微球表面均匀包覆α-Ni（OH）2得到Ni（OH）2/SiO2核壳结构,Ni（OH）2壳层厚度约为35nm.结合多步包覆法提高Ni（OH）2壳层厚度,三次包覆后壳层厚度达到约100nm,四次包覆后约为140nm.采用20wt%的强碱NaOH溶液对三次包覆后的Ni（OH）2/SiO2核壳结构进行处理,得到了壳层厚度约为95nm的α-Ni（OH）2空心微球.空心微球具有较大的比表面积为141.06m2/g.     

纳米结构氧化镁空心球壳的制备及吸附镍离子性能研究

以Pickering乳液的液滴为模板制备纳米结构MgO空心球壳,用SEM、XRD、BET等对空心球壳进行了表征,探讨了其形成机理,并考察了纳米结构MgO空心球壳对水中Ni2+的吸附性能。结果表明,MgO空心球壳为方镁石结构,比表面积为28m2/g;其平均粒径为63μm,表面由平均宽度为65nm的纳米片层构成。Pickering乳液油水界面的部分MgO通过水化反应转变成Mg(OH)2,复合在未反应的MgO粒子上,形成MgO/Mg(OH)2空心球壳;MgO/Mg(OH)2空心球壳经焙烧后得到纳米结构MgO空心球壳。当纳米结构MgO空心球壳用量为0.4g/L时,溶液(初始浓度25mg/L)中Ni2+的去除率为98.3%。     

微波法合成Ni(OH)_2/RGO复合材料及其电化学性能研究

利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以GO为碳源、Ni(NO_3)_2为镍源、尿素为沉淀剂,采用微波二甲基亚砜溶剂法一步成功合成α-Ni(OH)_2/还原氧化石墨烯(α-Ni(OH)_2/RGO)复合电极材料,研究了不同微波功率、不同GO与Ni(OH)_2质量比对复合材料性能的影响。采用X射线衍射和扫描电镜测试其结构、表面微观形貌;利用恒电流充放电技术对其电化学性能进行研究。结果表明:α-Ni(OH)_2在石墨烯片层上形核长大,当微波功率为600W,GO∶Ni(OH)_2=1∶6(质量比)时,0.2C放电比容量可以达到326.7mAh/g,从0.2C到5C,放电比容量仅下降了15.6%,显示了高的容量保持率和循环稳定性。     

二次干燥法制备高密度α-Ni(OH)2

采用二次干燥的化学共沉淀法制备出了高密度α-Ni(OH)2,研究了烘干温度、陈化时间对其晶体结构和振实密度的影响,XRD图谱结果表明,采用该法所制备的一系列Ni(OH)2均为α型结构,其中在120℃烘干,陈化24h的条件下制备的α-Ni(OH)2晶体结构较为完整,并且在该条件下制备出了密度达到1.70g/cm3的α-Ni(OH)2.     

化学镀镍法制备Ni/石墨烯(英文)

采用化学镀镍方法,以氧化石墨烯薄片为基体、NaBH4为还原剂,在NiSO4溶液中制备了Ni/石墨烯。通过X射线衍射、场发射扫描电镜和透射电镜对样品进行了表征,结果表明:沉积在石墨烯片表面Ni的的质量分数高达32.9%时,仍具有高度的分散性;相互堆积Ni/石墨烯片形成了介孔和大孔。氮气等温吸附表明:其介孔和大孔为狭缝型结构,孔的Brunauer-Emmett-Teller比表面积为91 m2/g;吸附支的Barret-Joyner-Halenda平均孔径为3.83 nm,孔容为0.28 cm3/g。     

核壳结构氧化镍/碳微球的制备及葡萄糖传感性能

以碳球为模板, 六水合氯化镍和尿素为原料, 通过水热反应制备前驱体Ni(OH)₂/C, 在高纯氮气中煅烧获得核壳结构的NiO/C微球。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光谱(EDX)和热重分析(TGA)等技术手段, 分析NiO/C微球的形貌结构以及物相组成, 结果表明: NiO/C微球直径约1.4 μm, 由厚度为50 nm的纳米片包覆碳球形成花状核壳结构, NiO呈立方相。通过循环伏安法和计时电流法研究了NiO/C微球的电化学行为及葡萄糖传感能力。与单纯NiO相比, NiO/C具有优异的葡萄糖传感性能, 其灵敏度为31.37 mA/(mmol·L^-1·cm²)线性响应范围为2~1279 μmol/L, 最低检测限为2 μmol/L。该传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强和稳定性好等特点。     

水热温度对Ni(OH)_2/RGO复合材料结构及其电化学性能影响

以氧化石墨(GO)和硝酸镍为原料,采用水热法制备氢氧化镍/还原氧化石墨烯(Ni(OH)_2/RGO)复合材料,通过FT-IR光谱、X射线衍射仪和扫描电镜表征了材料的形貌和结构,并采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗谱测试了复合材料的电化学性能。结果表明,当水热温度为100℃时,制备了具有α相与β相互嵌型的α/β-Ni(OH)_2/RGO复合材料。在电解液为6 mol/L的KOH溶液中,放电倍率0.2C时复合材料比容量高达388.6mAh/g,放电倍率为10C时,复合材料比容量为266.1mAh/g,比容量保持率为68.5%,显现出良好的电化学性能。     

旋涂法制备纳米有机/无机复合膜成膜过程的研究

以醋酸镍为原料采用改进的溶胶-凝胶法制备了PEG6000/纳米Ni(OH)₂复合溶胶,粘度法确定了溶胶的稳定区域,稳定溶胶有两种流型:牛顿体和假塑体.以稳定溶胶牛顿体配方采用旋涂法制备了纳米NiO薄膜.研究表明,在旋转涂膜过程中旋转角速度(ω)、旋涂液表观粘度(η)、纳米Ni(OH)₂含量(M)是影响薄膜厚度(d)的主要因素,符合关系式:d=K((η^0.74M^2.1)/(ω^0.54)) .溶胶的流变型影响薄膜质量:以牛顿体制备的薄膜表面较平整,而以假塑体制备的薄膜表面起伏不平. Ni(OH)₂和PEG6000的相对含量主要影响薄膜表面孔隙度,Ni(OH)₂含量低而PEG6000含量高,则薄膜表面纳米NiO粒子排列较为稀疏,反之则排列较为紧密.多次涂膜可得均匀致密的薄膜.     

SnO/Sn_3O_4异质结构的制备及其光催化性能

采用简单的一步水热法合成了SnO/Sn_3O_4异质结构花状微球。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、表面积分析仪和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对其形貌、结构、比表面积和光学性质进行了分析,并以罗丹明B(RhB)为模型污染物研究了样品的光催化性能。结果表明,花状微球由大量SnO/Sn_3O_4异质结构组成,比表面积为52.6 m2/g;样品中SnO和Sn_3O_4的禁带宽度分别为2.90和2.51eV,同时对罗丹明B有较好的光催化降解特性。     

Ni(OH)_2/RGO复合材料的化学沉淀-回流法制备和放电性能

以氧化石墨(GO)和NiSO_4·6H_2O为前驱体,氨水为沉淀剂,用化学沉淀-回流法制备Ni(OH)_2/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料,用XRD、SEM表征材料的结构和表面微观形貌,用循环伏安(CV)、恒电流充放电和电化学阻抗(EIS)测试电极材料的电化学性能,研究了GO:Ni(OH)_2质量比和氨水浓度对复合材料结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:所制备的β-Ni(OH)_2/RGO复合材料为Ni(OH)_2纳米片与RGO片相互插层的结构,当氨水的浓度为3 mol/L,GO:Ni(OH)_2=1:8(质量比)时复合电极材料在0.2C的放电比容量高达334.9 mAh/g,5C的放电比容量为260.2 mAh/g,保持在β-Ni(OH)_2理论比容量的90%,表现出良好的倍率性能和循环性能。