超级电容器用MnO_2电极材料的研究进展

介绍了MnO2的结构以及储能机理,重点综述了MnO2电极材料的制备及改性研究进展,并指出了MnO2电极材料今后的研究方向。     

LiCoO2/AC复合电极作为超级电容器的电极材料

为提高活性炭电极的容量,对活性炭进行掺杂LiCoO2处理,由此制备了复合电极。采用循环伏安、恒流充放电、循环寿命试验、漏电流性能测试等方法对掺杂LiCoO2的复合电极/活性炭混合电容器的性能进行了测试,结果表明掺杂LiCoO2后复合电极/活性炭混合电容器的性能大大提高,当复合电极中LiCoO2的质量分数为70%时,混合电容器的比容量达到最大值,在1.0mA/cm2时比容量达39.55F/g,比未掺杂的活性炭电容器提高50.7%,充放电效率有所提高,且混合电容器的电阻和漏电流较小(8.7mA),经1500次循环后电容量仍保持在83%以上,仍远高于活性炭电容器。     

超级电容器用MnO_2基纳米复合材料的进展

介绍二氧化锰(MnO_2)的结构及储能机理,综述近年来MnO_2作为赝电容材料,通过不同材料改性,以提高电化学性能的研究进展。这些材料主要有碳材料、导电聚合物、金属和金属氧化物/硫化物等。展望由MnO_2基纳米复合材料构建的核壳结构的发展趋势。     

超级电容器用RuO2/碳微线圈材料的研制

利用凝胶法在碳微线圈上进行氧化钌(RuO2)修饰,制备RuO2/碳微线圈电极,组装成纽扣式超级电容器,比较了两种电极材料的循环伏安及恒流充放电特性.结果表明:使用RuO2/碳微线圈组装的超级电容器,单电极比电容达213 F/g,高于碳微线圈材料组装的产品.与RuO2材料相比,RuO2/碳微线圈电极材料的大电流放电特性有了改善.     

MnO2/PbO2复合电极的电化学电容行为

研究了向纳米MnO2中添加PbO2制成复合电极的电化学性能。恒流充放电测试表明,PbO2添加量为26.5%时,MnO2单电极的10mA放电比电容从203.6F/g提高到339.2F/g,50mA放电比电容从150F/g提高到267.8F/g。结合循环伏安实验,初步认为PbO2对MnO2的改性作用基于在MnO2充放电过程中,Pb元素进入MnO2晶格,PbO2与MnO2形成了复合物Pb(X)Mn(Y)(X=Ⅳ,Ⅱ;Y=Ⅳ,Ⅲ)。这些复合物可以共氧化和共还原,使MnO2/MnOOH的均相氧化还原过程进行得更为完全。     

MnO2作为超级电容器电极材料的研究进展

主要介绍了目前国内外研究MnO2作为电化学超级电容器电极材料的最新进展和几个主要研究动向;并简要介绍了研究电化学超级电容器的几种主要的表征手段。     

超级电容器用导电聚苯胺电极材料的研究进展

从酸掺杂聚苯胺(PANI)电极、锂盐掺杂PANI电极、PANI/C复合电极及混合电容器等方面,对超级电容器用PANI电极材料的研究进展进行了总结,对其发展前景做出了展望.     

超级电容器用NiCo_2O_4电极材料的研究综述

尖晶石NiCo_2O_4作为一种具有赝电容行为的超级电容器材料,由于其比容量高、电化学性能良好以及环境友好等优点得到了广泛研究。综述了NiCo_2O_4电极材料的制备及改性,指出NiCo_2O_4电极材料未来的研究重点。     

基于超级电容器的NiMnS/碳纤维复合电极

为了进一步提高超级电容器电极材料的比电容,同时保证其循环稳定性,采用快速电沉积法制备了 NiMnS/碳纤维复合材料.在弥补碳材料比电容低的缺点的同时,进一步提高了复合材料的性能,克服了传统碳基材料的局限,所制备的复合材料具有较宽的工作电压(-0.2～0.8 V)和高的比电容(1 A/g时比电容可以达到780 F/g)....     

超级电容器用MoO3/AC复合电极的制备

以七钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]和HAc为原料,制备了超级电容器电极活性材料-MoO3超细粉末.利用SEM、XRD、TG-DTG和IR等方法对样品进行了物理测试.用循环伏安研究了不同配比的MoO3和活性碳组成的MoO3/AC复合电极在不同电解液中的电化学性能.结果表明:当MoO3含量在0.3%～3.0%时,在酸性或碱性的电解液中,电极的电容量增加;在0.5 mol/L H2SO4溶液中,MoO3含量为1.41%时,MoO3/AC复合电极的比电容高达102.68 F/g.     

电射流沉积纳米复合电极的超级电容研究

利用电射流沉积技术,以石墨烯/聚苯胺复合材料为电极活性材料,制备成超级电容器。用原位聚合法得到石墨烯/聚苯胺的复合材料,制备成分散均匀的悬浮液,利用电射流沉积装置在碳纸上沉积电极,将电极和凝胶电解质(PVA-H_2SO_4)基于三明治结构组装成超级电容器。测试其电化学性能,电射流沉积法制备的超级电容器在500 m A/g的电流密度下比电容达到228 F/g,经过1 000次循环充放电后容量保留92%,比传统涂覆方法分别提高了11%和7%。研究结果表明,电射流沉积技术是制备超级电容纳米复合电极的理想方法。     

C/纳米[Ni0.96Co0.04(OH)2-C]混合超级电容器

以纳米Ni0.96Co0.04(OH)2-C复合材料[Ni0.96Co0.04(OH)2(90%)+FJC(10%)]为正极,活性炭为负极,KOH水溶液为电解液组成混合超级电容器.其工作电压为0.75～1.5 V;适合的充电方法是恒流恒压充电;具有快速充电、高倍率放电和循环性良好的特点.8min可充满80%容量,2 200W/kg(以正、负极活性物总质量计算)放电时,比能量达23.2Wh/kg.     

基于3D多孔层状石墨烯/NiOOH/Ni(OH)_2混合电容器的研究

采用液相沉积法制备出一种新型的NiOOH/Ni(OH)_2-石墨烯复合材料(Ni/GNS)。扫描电镜表明,该材料具有三维多孔层状结构。以复合材料Ni/GNS为正极,活性炭(AC)为负极,6 mol/L KOH为电解液组装成混合电容器,该电容器的电压达到1.6 V。两电极测试表明,电流密度为0.2 A/g时,混合电容器的单电极比电容达到404 F/g,比能量为35.8Wh/kg,比功率为662 W/kg,100次循环后容量保持率为70.7%。说明该混合电容器具有较高的比能量和比功率以及良好的循环寿命,这主要是由于Ni/GNS和AC两电极的协同作用。     

MnO_2/AMCMB复合电极材料的制备及超电容性能的研究

以KOH活化中间相炭微球(MCMB),通过KOH活化法制备了活性中间相炭微球(AMCMB),并以KMnO_4和MnSO_4为反应原料,用化学沉淀法合成了MnO_2/AMCMB复合材料。采用电子扫描显微镜(SEM)和X射线粉末衍射(XRD)对样品的形貌和结构进行表征。通过循环伏安、电化学交流阻抗、恒流充放电等方法研究AMCMB和MnO_2/AMCMB电极在6 mol/L KOH电解液中,0~1 V的电容行为。结果表明:AMCMB成功地复合了MnO_2;AMCMB电极放电比电容为155.52 F/g,MnO_2/AMCMB复合电极首次放电比电容增大至198.36 F/g。     

Co(OH)2/USY的制备及其超级电容器性能

提出了一种制备纳米-复合物的新方法.这种方法是用USY型分子筛作为模板,用离子交换法、化学沉积和自组装过程合成出具有氧化还原活性的无机纳米结构的复合物.对用这种方法合成的新型纳米-复合物Co(OH)2/USY进行形态和微观结构研究.纳米级高分散的、松散填充的Co(OH)2具有很好的电解质OH-离子电化学可及性和快的扩散速率,这种材料具备了超级电容器的性质而不是传统的电池性能.研究表明:这种材料的比电容高达1 492 F/g[单位质量的Co(OH)2相校正后达3 108 F/g].提出这种材料的生成机理.另外,用电化学阻抗谱(EIS)研究了电化学和化学动力学过程,如离子迁移、电导和电化学反应的控速步骤.     

P2-Na_(0.66)Li_(0.22)Ti_(0.78)O_2/AC复合材料的合成与电化学性能表征

合成了P2-Na_(0.66)Li_(0.22)Ti_(0.78)O_2及其与活性炭(AC)的复合材料,以Li+/Li为对电极研究了合成材料的嵌脱锂电化学特征。研究表明:P2-Na_(0.66)Li_(0.22)Ti_(0.78)O_2可逆放电比容量为90.3 m Ah/g,活性炭复合后材料比容量提高了35.8%,达到122.6 m Ah/g,且倍率性能较纯P2-Na_(0.66)Li_(0.22)Ti_(0.78)O_2电极也有所提高。进一步以活性炭为正极,P2-Na_(0.66)Li_(0.22)Ti_(0.78)O_2/AC复合材料为负极组成不对称超级电容器,也表现出较好的电化学性能。     

CoFe2O4/TiO2纳米复合薄膜的制备与磁性

以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料,采用溶胶-凝胶工艺制备了磁性CoFe2O4/TiO2复合薄膜.通过综合热分析(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、偏光显微镜(PLM)观测了复合薄膜的相结构和表面形貌,探讨了薄膜的合成机理,采用振动样品磁场计测量样品的磁性.研究发现,溶胶-凝胶法制得的复合薄膜中,随着热处理温度的升高,两相组分晶体各自析出长大,CoFe2O4均匀地分布在TiO2网状基体中.样品经800℃退火后得到了平整的CoFe2O4/TiO2磁性复合薄膜,晶粒平均粒径大约为19nm.随着热处理温度的升高,复合薄膜的磁性增强.     

氧化沉淀-陈化晶化法制备NH4Fe2(PO4)2(OH)·2H2O及LiFePO4

以H₃PO₄、FeSO₄·7H₂O、NH₃·H₂O、H₂O₂为原料,在pH=5.0时,采用连续的氧化沉淀法制得类球形非晶态的NH₄Fe₂(PO₄)₂(OH)·2H₂O。将NH₄Fe₂(PO₄)₂(OH)·2H₂O与一定浓度的H₃PO₄溶液混合,在90℃陈化2 h,制得结晶完好具有微纳米结构的NH4Fe₂(PO₄)₂(OH)·2H₂O前驱体。由该NH₄Fe₂(PO₄)₂(OH)·2H...     

介孔碳/NiOOH/Ni(OH)_2-活性炭混合电容器的电化学性能

采用化学沉积法制备介孔碳/Ni OOH/Ni(OH)2复合材料,扫描电子显微镜法(SEM)图片显示,Ni OOH/Ni(OH)2在介孔碳表面上形成了多孔结构。通过改变反应物的加入量得到不同比例介孔碳和Ni OOH/Ni(OH)2的复合材料,电化学性能测试表明,电极材料MCN/Ni-30性能最佳,首次放电比电容可达1 358.8 F/g。分别以MCN/Ni-30和活性炭为正负极组装成混合电容器,通过改变正负极质量比研究介孔碳/Ni OOH/Ni(OH)2-活性炭混合电容器的电化学性能。结果表明:当正负极质量比为1∶1.5时,电流密度为200 m A/g,混合电容器在1 mol/L KOH电解液中的比电容为126.5 F/g,比能量达到44.96 Wh/kg。     

F-Cr复合掺杂LiMn2O4的合成及性能研究

采用机械活化-固相合成法制备了尖晶石LiCr0.06Mn1.94O4-xFx锂离子电池正极材料,并用XRD、SEM、EDS和充放电测试等研究了其组成、结构、形貌和电化学性能.结果表明:LiCr0.06Mn1.94O4-xFx(0.04≤x≤0.20)样品为单一尖晶石结构,形貌较好,粒径分布均匀;F-含量增加,晶胞参数增大,但对LiCr0.06Mn1.94O4-xFx的相结构和晶体形貌影响不大;F-和Cr3 复合掺杂不仅提高了材料的比容量,还增加了尖晶石结构的稳定性,改善了材料的循环性能.