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超级电容器作为一种新型储能器件,凭借其高功率密度和超长的使用寿命等优点,已被实际应用于多个领域。在超级电容器组成部件中,电极材料对器件性能优劣起着关键作用,因此制备电化学性能优异的电极材料具有重要意义。采用乙酸镍、乙酸钴为原料,还原型谷胱甘肽(GSH)为形貌控制剂和硫源,通过水热法制备Ni Co2S4电极材料,并研究了水热反应时间对Ni Co2S4微观结构、形貌、电化学性能的影响。结果表明:在GSH作用下制备的Ni Co2S4材料呈现“蛋黄–蛋壳”结构;当电流密度为0.5 A/g时,比电容为1 552.7 F/g;在电流密度为10 A/g条件下可以保持61.3%的比电容;经过2 000次循环后,Ni Co2S4电极材料的比电容保持率可以维持在79.3%。分别以Ni Co2S4与活性炭为正负极组装一个混合型超级电容器,在功率密度为800 W/kg时可以提供33.9 W·h... 相似文献
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超级电容器由于具有功率密度大、储放电速度快、循环寿命长等优点受到储能领域的极大关注,电极材料是其性能优劣的关键所在。而具有较高含氮量、活性位点多且形貌与稳定性良好的g-C3N4作为一种优秀的超级电容器电极材料受到研究者的青睐。本文综述了g-C3N4基超级电容器的结构特征以及储能机理,重点阐述了g-C3N4基复合材料的性能提升策略,最后梳理了g-C3N4基超级电容器电极材料的性能提升研究进展,明确了g-C3N4基复合材料具有优秀的超级电容器电极材料应用前景。 相似文献
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以尿素为原料采用热剥离法制备类石墨相氮化碳(g-C3N4),经傅里叶变换红外光谱与X射线衍射共同证明目标产物制备成功。将g-C3N4与环氧树脂E51混合制备多功能E51/g-C3N4 (CNE)复合材料。热重分析表明,与E51相比,CNE复合材料的失重10%温度和失重50%温度以及残炭量增加,热稳定性提高。动态热机械分析测试表明,CNE复合材料在室温的储能模量低于E51,而玻璃化转变温度高于E51。冲击性能测试表明,g-C3N4质量分数为3%时,CNE复合材料的冲击强度比E51提高了43.5%。电导率测试表明,g-C3N4质量分数为4%时,复合材料的电导率从E51的3.7 S/cm提高至11.3 S/cm。微型燃烧量热测试表明,复合材料的热释放速率峰值较E51明显减小,阻燃性能提高。 相似文献
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采用水热法制备了MnFe2O4/石墨烯(MFO/graphene)复合材料。利用XRD、SEM、EDS、循环伏安、计时电位等手段对MFO/graphene的物理与化学性能进行了表征。结果表明:产物为直径约100 nm的MFO颗粒均匀分布于graphene的片层上;MFO/graphene复合材料在3M KOH溶液中表现较好的超级电容特性。由于graphene的引入,提高了MFO材料导电性,进而改善了复合材料的电化学性能,MFO/graphene电极材料在1 A·g-1的电流密度下展现出600 F·g-1的比容量,与MFO相比,比电容提高了近47.1%。 相似文献
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以甲醛和间苯二酚为碳前驱体,以尿素为氮源,制备出一种酚醛树脂基氮掺杂介孔炭微球(NMC)。然后在其上通过水热法合成NMC@NiCo2S4复合材料。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱、N2吸附、X射线衍射及扫描电子显微镜对NMC@NiCo2S4的结构进行了研究。将其作为活性物质组装成三电极进行了电化学性能测试。结果显示,当电流密度为1 A/g时,该复合材料比电容高达1010.17 F/g。在1000次充放电循环后,电容保持率为113.28%。所得NMC@NiCo2S4可作为高性能超级电容器电极材料。 相似文献
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以PBAs纳米粒子为模板,通过简单共沉淀法、水热反应法和气相沉积法制备出多金属磷化物NiVP-PBA/g-C3N4复合材料。利用电子显微镜、X射线衍射仪、N2吸附/解吸测试仪、电化学工作站等对复合材料进行表征分析。结果表明,NiVP-PBA/g-C3N4材料具有中空核壳立方体结构,g-C3N4作为高导电性的改性剂均匀包裹在NiVP立方体外。此外,该材料的比表面积为23.43 m2/g,比电容达到80.09 F/g,具有77.63 mg/g的高脱盐能力。中空核壳结构的NiVP-PBA/g-C3N4电极具有优良的脱盐能力。 相似文献
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以尿素和铁盐为原料,负载了MnO2,利用原位沉淀法与煅烧法制备g-C3N4/Fe3O4/MnO2复合材料。使用XRD、FT-IR、UV-Vis DRS对合成的部分光催化剂进行表征。结果表明:g-C3N4为类石墨的层状结构,Fe3O4和Mn O2通过分子间作用力与g-C3N4复合。在不同反应条件下的可见光诱导的光催化实验表明,当m(Mn)∶m(g-C3N4/Fe3O4)=1∶1时,g-C3N4/Fe3O4/MnO2复合材料具有出色的降解污染物的能力,其中光降解反应的优化条件为g-C3N 相似文献
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以二甲基咪唑和六水硝酸钴为原料合成ZIF-67,采用水热法在ZIF-67表面生长MnO2纳米片,经热处理获得空心Co3O4@MnO2核壳材料。表面网状纳米片具有更多的活性位点,同时为电解液渗透提供扩散通道,空心材料的薄壁提高了电子的迁移效率。电容性能测试结果表明,Co3O4@MnO2/泡沫镍(Co3O4@MnO2/NF)电极在0.5 A/g电流密度下容量达到278.3 F/g,高于ZIF-67/NF电极(53.7 F/g)和ZIF-67@MnO2/NF电极(192.8 F/g);循环5 000次后容量仍保持了最大值的80.5%,具有优异的稳定性。 相似文献
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通过热聚合法并辅助超声沉淀法,以g-C3N4为原料制备了SnO/g-C3N4复合光催化材料。利用XRD、FTIR、FESEM、DRS和PL等表征手段对制备的样品进行形貌和结构分析。以RhB为探针分子,在可见光下考察SnO/g-C3N4复合材料的光催化性能。结果发现,SnO/g-C3N4复合材料形成了Z型异质结,其光催化性能比单一g-C3N4显著提高,当RhB初始浓度10 mg/L,光催化剂用量为0.1 g/L时,在19 W的低功率紫外灯下辐射120 min后,RhB的降解效率可达93.28%,其反应速率常数为单一g-C3N4的6.2倍。自由基猝灭实验发现,在降解有机污染物时,SnO/g-C3N4中主要的活性物种为·OH和·O-2,对SnO/... 相似文献
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采用高温聚合有机物前驱体的方法,以三聚氰胺为前驱体,制得类石墨型氮化碳(g-C3N4)粉末,采用水热法制得CeO2/g-C3N4复合光催化剂,对其进行了表征,考察了CeO2/g-C3N4复合光催化剂在可见光下处理亚甲基蓝的性能,并对CeO2/g-C3N4复合光催化剂进行回收实验、吸附实验以及光催化动力学分析。结果表明,CeO2/g-C3N4中g-C3N4和CeO2分别为石墨相和萤石相,复合CeO2使得g-C3N4的吸附性能有了大的提高,15 min能达到吸附平衡,吸附82.5%的亚甲基蓝;45 min后对亚甲基蓝处理率达到99.45%,远远快于g-C3N4。CeO2/g-C3N4在5次使用后仍然可以保持73.1%的净化效果。亚甲基蓝处理过程包括吸附和光解2部分,光解反应符合一级动力学方程。 相似文献
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以石墨相氮化碳(g-C3N4)和二水合钨酸钠为原料,采用水热合成法制备了复合材料g-C3N4/WO3·H2O(CNW-1),通过XRD、XPS、SEM、TEM对其进行了表征,探究了298 K、0.1 MPa条件下其对CO2的可见光催化还原性能,并提出了可能的反应机理。通过调控WO3结晶水含量可以实现CO和CH4的产率调节,在反应10 h后,CNW-1具有最高的CH4产率(0.33μmol/g),而g-C3N4/WO3(CNW)具有最高的CO产率(0.67μmol/g)。该研究为CO2选择性还原为C1化合物提供了一种有效策略,同时突出了以g-C3N4作为半导体构建Z型光催化体系在催化领域的应用潜力。 相似文献
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g-C3N4可见光利用率高,具有非常好的光催化性能,是一种新型的无金属半导体光催化材料,然而电导率低,易团聚,光生载流子容易复合限制了其在实际生产中的应用。为进一步提高g-C3N4基复合材料的光催化性能,研究者做了大量修饰工作,并取得显著成果。本文主要从半导体材料耦合(细分为原子层沉积法和三元纳米材料复合)、贵金属修饰和量子点敏化三个方面概括了近年来对g-C3N4的修饰改性工作,探究了g-C3N4基复合材料在光催化降解有机污染物、光解水制氢、催化“记忆”效应和降解重金属等不同领域方面取得的成效。指出g-C3N4基复合材料发展面临的问题,最后对g-C3N4基复合材料未来的发展提出了展望。 相似文献