直接甲醇燃料电池膜电极电化学性能影响因素

研究了温度、Nafion膜类型、甲醇浓度和甲醇流量对直接甲醇燃料电池 (DMFC)膜电极 (MEA )电化学性能的影响。甲醇流量的改变几乎不影响膜电极性能 ,而温度、Nafion膜类型和甲醇浓度对膜电极电化学性能有明显影响。在阴极为常压空气的条件下 ,本实验得到的MEA的最佳运行参数为 :t=60℃ ,聚合物电解质为Nafion 117膜 ,甲醇浓度为 1mol/L ,甲醇流量为 1ml/min或 6ml/min。     

聚苯胺复合电极材料的微观调控及性能

聚苯胺(PANI)是有潜力的导电高分子电极材料,但自身团聚结构影响其性能。通过调控苯胺单体浓度,在具有高比表面积的改性碳纳米管(CNT_U)上经化学氧化聚合,制备微观结构均匀的PANI,分析微观结构的改变对电化学性能的影响。经过复合改性的碳纳米管表面产生大量微孔结构,增大了比表面积,并且通过控制反应物苯胺浓度使PANI均匀沉积,减少了传统方法制备PANI因自组装形成的团聚结构。在高比表面积基底上均匀铺展的PANI表现出高度可逆的氧化还原性能,能改善PANI氧化还原活性差、倍率性能低和循环寿命短等问题,使PANI/CNT_U复合材料兼具高比容量和高倍率性能,循环稳定性也得到改善。0.1 mol/L苯胺单体浓度制备的复合材料,以1 A/g的电流在0～0.8 V循环,比电容可达305.0 F/g,且在1 000次循环后,电容保持率为80.77%。     

聚苯胺对MnO2空气电极性能影响的研究

研究了添加聚苯胺对MnO2空气电极性能的影响,并考察了含聚苯胺的空气电极在不同电解液中的性能变化。结果表明,在5 mol/L的氯化铵电解液中,聚苯胺的加入可大幅度提高空气电极性能,并得到聚苯胺与MnO2催化剂的最佳质量配比为0.3∶1。分析认为,聚苯胺与氧分子间存在的顺磁相互作用,使得O2在催化层中的含量增大,阻止了MnO2催化剂因转变成MnOOH而失活。在0.9 mol/L氯化钠电解液中,聚苯胺的导电性能下降,导致电极欧姆极化增大,性能降低,但加入少量的全氟磺酸可改善电极性能。     

硫酸掺杂导电聚苯胺正极材料的电化学制备及性能

采用四因素三水平的正交设计法,研究了电化学制备硫酸掺杂导电聚苯胺(PANI)的优化条件.采用X射线衍射、扫描电镜、傅立叶变换红外光谱和电导率测试等手段,对导电聚苯胺进行了研究.电化学制备的最佳条件是:硫酸和苯胺的浓度分别为1.0 mol/L和0.5 mol/L,电流密度为12 mA/cm2,合成温度为30℃.在这种条件下,制备的聚苯胺具有一定的结晶度,其微观形貌为球形,颗粒均匀细致、堆积密实,比表面积较大(127 m2/g),具有良好的电导率(4.15 S/cm)和可逆性,与镁合金组成电池的各项性能优异.     

低温热处理对聚苯胺微观结构及电化学性能的影响研究

采用电化学循环伏安法,通过改变聚合条件,在碳布上可控沉积了少量的聚苯胺。在不破坏聚苯胺分子链结构的基础上,对其进行了低温热处理,并对热处理前后的聚苯胺微观结构及电化学性能进行了表征和测试。结果表明,低温热处理可以显著改变聚苯胺的微观形貌,使聚苯胺分子链均匀铺展,团聚现象明显减少。经过200℃低温热处理后的聚苯胺其电化学性能有了明显改善,获得了更大的比容量、更高的倍率性能和更长的循环寿命。在1.0 A/g的电流密度下,比电容为207.58 F/g,经1 000次循环后容量保持率相较于低温热处理前提高了18.06%。     

直接甲醇燃料电池膜电极的活化工艺

通过稳态电流-电压极化曲线法,研究了活化介质、活化时间和活化放电电流等活化工艺对直接甲醇燃料电池(DMFC)膜电极电化学性能的影响.研究结果表明,上述三个活化工艺对电池性能存在着明显的影响:在实验条件下,活化介质甲醇溶液优于去离子水;小电流活化优于大电流活化;活化的最佳时间为9 h.在上述活化工艺条件和35℃的低温运行状态下,当DMFC膜电极的输出电压为0.247 V时,其输出电流密度和峰值比功率分别可以达到160mA/cm2、39.5 mW/cm2.     

电化学浸渍工艺及电极性能

采用镍电极电化学浸渍工艺,取代目前一直使用的真空化学浸渍工艺,用于氢镍电池、镉镍电池和锌镍电池的制造,可提高电池的工作性能和寿命,同时还可以简化生产工艺,缩短生产周期.文中介绍了采用乙醇和水混合浸渍体系,结合间歇性及相矩形脉冲电流技术,来完成镍电极电化学浸渍工艺研究的主要技术工作.该新工艺手段降低了常规电化学浸渍过程中存在的电化学极化和浓差极化,维持了浸渍溶液的平衡.该新工艺制造的镍电极其活性物质利用率、电极容量保持能力和充放电循环工作寿命均优于真空化学浸渍的镍电极.     

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.     

活性炭掺杂MnO2电极的电化学性能

采用化学沉淀法制备MnO2并对普通活性炭进行掺杂.通过循环伏安、交流阻抗、漏电流和恒流充放电测试MnO2/C样品电极的电化学性能.测试结果表明:掺杂量为20％（质量分数）时样品的电容特性最好,其放电比容量为255.5 F/g,比掺杂前提高了49.3％;掺杂后样品的等效串联电阻(RESR）和漏电流分别下降了29.8％和6...     

添加剂对多硫代聚苯胺电化学性能的影响

为了提高正极材料多硫代聚苯胺(PSPA)的电化学性能,在PSPA中添加了碳纳米管(CNTs)和纳米SiO2.添加CNTs能够降低PSPA的欧姆电阻,添加纳米SiO2能够降低PSPA的法拉第电荷传递电阻,CNTs和纳米SiO2的协同作用可提高PSPA的放电比容量和循环性能.PSPA(5%CNTs 5%纳米SiO2)的首次放电比容量为650 mAh/g,15次循环后,放电比容量达到553 mAh/g.     

锂离子电池正极材料聚三苯胺的合成及性能

采用氧化聚合的方式合成了锂离子电池正极材料PTPAn。通过XRD、FT-IR、C-V、恒电流充放与循环寿命等测试研究了PTPAn的产物结构以及电化学性能。研究表明,PTPAn作为锂离子电池正极材料有着良好的电化学性能,首次放电容量达到101.34mAh/g,并且循环性能良好。     

全固态薄膜锂蓄电池研究进展

全固态薄膜锂蓄电池是目前国内外电池研究的新热点,其在未来微电子器件中具有广泛的应用前景.综述了全固态薄膜锂蓄电池国内外研究状况,介绍了全固态薄膜锂蓄电池的结构、工作原理及制备方法,并对全固态薄膜锂蓄电池的正负极膜及电解质膜研究情况作了详细的阐述.     

锂离子电池正极材料的结构和性能研究方法

介绍了锂离子电池正极材料的结构和性能研究方法,包括松装密度,振实密度,粒度分析及比表面积和电化学性能研究方法,为在实验室中进行锂离子电池正极材料研究的人员提供借鉴和参考。     

全固态薄膜锂微电池的研究进展

介绍了全固态薄膜锂微电池的研究进展以及分类和一般结构;详述了全固态薄膜锂微电池正极材料薄膜的制备技术和发展现状.从工作原理和获得薄膜的物理化学性能等各方面,对这些技术进行了分析和比较.对其研究方向进行了展望.     

聚苯胺/活性炭复合材料的制备及电化学性质

采用溶液聚合原位复合法制备出不同配比的聚苯胺/活性炭复合材料,在分别用扫描电镜(SEM)、红外光谱法(IR)、热重分析法(TG)和电阻率测试研究复合材料的形态、表面官能团、热性能和电导性能的基础上,使用恒流充放电和循环伏安(CV)技术研究了聚苯胺/活性炭复合材料作为双电层电容器电极时的电化学性质。实验结果表明:复合材料呈现较高的热稳定性,当炭含量达到20%时复合材料的导电性最好;50%活性炭含量的电极比电容高达400F/g;电极反应可逆性良好。     

球形Li_2FeSiO_4/C正极材料的制备与性能研究

以正硅酸乙酯、草酸亚铁、碳酸锂为原料采用两步沉淀工艺制备了球形Li_2FeSiO_4/C正极材料。利用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、交流阻抗分析(EIS)和恒流充放电测试方法对样品的结构、形貌和电化学性能进行了分析。结果表明:850℃下进行10 h处理的样品材料颗粒呈球形形貌,颗粒尺寸在400~600nm之间,分布较为均匀;并且在该条件下制备的样品具有较高的电导率(1.244×10-13 cm2/S),在0.1C放电下的首次充电比容量为162.2 m Ah/g,放电比容量为153.1 m Ah/g,具有较高的库仑效率(94.4%),经过50周循环后容量保持率仍为87.9%,说明该方法制备的球形Li_2FeSiO_4/C材料具有良好的电化学性能。     

硫化聚氯乙烯正极材料的研究

合成了三(四)硫化聚氯乙烯(3SPVC及4SPVC).通过红外光谱分析,确定其官能团结构重复单元为CH2CHSnCHCH2(n为3或4).3SPVC及4SPVC的平均粒度分别为8.83 μm和7.21μm,硫元素含量达到48.1%及50.6%.用SEM观察材料的表面形貌.结合循环伏安与充放电测试,对材料的电化学性能进行了评估.结果表明:3SPVC及4SPVC分别具有233.8 mAh/g和301.3 mAh/g的首次放电容量,经过10次循环后,放电容量保持在200.5 mAh/g与217.0 mAh/g.     

磷酸盐系列正极材料发展和产业化现状

磷酸盐系列材料是锂离子电池正极材料发展的一个重要分支。介绍了锂离子动力电池用磷酸盐系列材料的特性,综述了各类磷酸盐材料在现阶段的改性成果和实用化情况,并对各类材料的国内外产业化现状进行了介绍。     

复合酸掺杂聚苯胺正极材料的制备及性能

以苯胺为单体,硫酸和磺基水杨酸进行复合掺杂,电化学聚合导电聚苯胺,采用正交设计优化聚苯胺正极材料的制备工艺。采用X射线衍射、傅里叶红外光谱对导电聚苯胺电极进行了研究与表征,结果表明大分子基团的加入进一步增大了聚苯胺分子链的离域程度,提高了导电性;采用扫描电镜,电化学测试以及组成电池放电对电极表征,结果表明聚苯胺正极的最佳制备工艺条件为添加12%(质量分数)的二氧化锰,导电剂使用碳纳米管,电极制作方式采用包网模式,压制电极的压力为12 MPa,与镁合金组成海水电池,以25 mA/cm2恒电流放电,比能量为108 mWh/g。聚苯胺与二氧化锰复合使得电极的放电性能得到显著提高,电极放电比能量与氯化银电极持平。