纳米电极材料制备及其电化学性能研究(Ⅲ)——微乳法制备纳米MnO_2及其性能

采用微乳液法首次制备了纳米MnO_2粉体。经XRD、DTA、TG、TEM等研究,确定了粉体的晶型,分析先驱体的热解过程,确定了锻烧条件,测得了平均粒径。经化学分析测定了样品的化学组成及微量杂质。并对粉体进行了电化学性能研究,经恒流放电,循环伏安、恒电位阶跃等测试,发现高温灼烧所得的纳米MnO_2样品来身放电性能差,但以某种配比与EMD混合,则大大提高了作为正极活性材料的放电容量。若将上述样品进行酸化处理,则开路电压提高,其本身的放电容量即优于EMD,对此作了初步理论探讨。     

MnO_2/乙炔黑的超声化学制备与性能

分别采用超声化学法和化学混合法制备了MnO2/乙炔黑复合电极材料.XRD结果显示:超声化学法制备的粉体呈α-MnO2结构,化学混合法制备的粉体为无定形结构.SEM和电化学实验结果表明:超声辐射可促使MnO2与导电剂颗粒均匀分散,并能改善电极材料的电化学动力学可逆性,当乙炔黑含量为15%时,可使复合电极的电化学比电容提高两倍.     

MnO_2还原机理及其电化学活性的评估

在分析MnO_2电化学还原机理的基础上,创造薄层电极的制备方法,并对其在评估MnO_2电化学活性的适用性进行研究。用其对国内数种天然二氧化锰矿进行了评估。这种薄层电极亦可研究二氧化锰还原的机理。结合线性扫描伏安法可得出特征明显的图谱。     

MnO_2电极交流阻抗法

本文依据双传输线模型给出电极阻抗和界面电位分布的计算方法。从交流阻抗实验结果讨论了MnO_2电极利用均一性问题。     

联合法制备CNTs/PANI纳米复合材料

通过化学氧化法先在碳纳米管表面接枝上苯胺单体,并以此为晶种,然后在不锈钢电极表面的硫酸溶液中采用循环伏安法电化学沉积聚合制得碳纳米管/聚苯胺(CNTs/PANI)纳米复合材料.扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱表征所得材料的微观结构和基团,循环伏安、恒流充放电和循环寿命测试用于考察所得CNTs/PANI纳米复合材料的电...     

纳米MnO2的液相法制备及电化学性能研究

以过硫酸钾(K2s2O8)和硫酸锰(MnSO4· H2O)为反应起始原料,采用液相法制备出了纳米MnO2.采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行结构与形貌分析,并通过循环伏安、恒电流充放电对二氧化锰进行电化学性能测试.研究结果表明,采用液相沉淀法,在pH等于1.0,反应温度为60℃,反应时间为22 h的条件下制备出的二氧化锰为纯四方晶系α-MnO2.循环伏安测试表明二氧化锰在较小的扫描速率下有较好的电容性能.恒电流充放电测试表明二氧化锰有良好的电容性能.     

Ce/MnO_2/rGO复合物制备及其电化学性能研究

通过简单易行的两步水热法,将Ce与MnO_2/rGO进行复合,在120℃下,分别反应0.5、1、2、3、5 h。结果表明,该材料在120℃下反应1 h效果最好,通过氮气吸脱附测试,比表面积高达243 m2/g,平均孔径为7.9 nm,有利于电解质离子的传输和转移,并且表现出良好的电化学性能和功率性能,在电流密度为1 A/g下的比电容值为130.44 F/g,经过1 000次充放电循环后,电容保持率为85%,且具有4.1Ω的较小内阻。     

纳米界面性能的电介质科学中的应用

本文介绍了纳米科学技术中纳米界面的研究及其与电介质性能的联系,综述了纳米界面为绝缘电介质等基本电介质领域研究提供的新思路。     

注CO2对高温高压条件下油-地层水体系界面张力的影响

目前对于CO2-原油界面张力特征研究较多,但是对于原油-CO2地层水体系相界面作用特征的研究较少.本文采用轴对称悬滴形状分析技术分析了不同CO2饱和度对原油-地层水平衡界面张力的影响,以及原油-饱和CO2地层水与原油-地层水平衡界面张力的变化.同时,对CO2通过油-水界面从油滴中提取轻烃组分的现象,进行了研究和分析.结...     

溶胶-凝胶法制备Nb掺杂TiO_2的电化学性能

溶胶-凝胶法制备不同晶型的铌(Nb)掺杂二氧化钛(TiO_2),并对电化学性能进行研究。550℃烧结的锐钛矿相Nb掺杂TiO_2具有良好的电化学性能,循环(1~3 V)50次后,仍有190 mAh/g的比容量。600~700℃烧结的样品为锐钛矿/金红石混合相,随着温度的升高,金红石相的含量逐渐增加,电化学性能逐渐变差。     

一种合成LiNiO2正极材料新工艺的研究

在空气气氛中,采用固相法与熔融盐法相结合的新工艺,制备出了锂离子蓄电池正极材料LiNiO2。对LiNO3-LiOH和Ni(OH)2混合粉体进行了差热-热重分析(DTA-TG)。通过对制备的LiNiO2进行X射线衍射(XRD)分析表明:制得的LiNiO2具有!-NaFeO2结构,且晶型完整。电性能测试表明:在0.5mA/cm2的充放电电流密度和2.7～4.2V的电压范围内,其放电比容量可达138.5mAh/g,库仑效率达82%。循环20次后,放电比容量仍达114.6mAh/g。研究表明采用此工艺,能制备出电化学性能良好的LiNiO2正极材料。     

水热法制备V_2O_5纳米材料的研究进展

介绍通过简单易操作的水热法制备各种纳米尺寸结构的五氧化二钒(V_2O_5)材料,包括低维度纳米结构材料、二维结构材料和三维结构材料。指出V_2O_5作为正极材料亟待解决的问题(如结构稳定性、电子导电率、锂离子扩散系数等),并展望水热法制备V_2O_5纳米结构材料的发展趋势。     

电弧熔炼法制备的Co-Si合金的结构与性能

用电弧熔炼法制备了Co-Si合金.合金由87.6%的CoSi_2相和12.4%的CoSi相组成.CoSi_2相和CoSi相均属于立方晶系,空间群分别为Fm-3m和P213,晶胞参数分别为0.536(5)和0.443(7)nm.经过活化后,Co-Si合金的最大比容量为225.8 mAh/g,具有较好的可逆性能和循环稳定性.     

钠源对P2-Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_2性能的影响

采用不同钠源在醋酸盐燃烧下合成P2结构的Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_2正极材料。通过XRD、SEM及循环伏安、电化学阻抗谱等测试,分析钠源对材料结构、形貌及电化学性能的影响。以碳酸钠为钠源合成的样品的层状结构较好、颗粒粒径较均一,电化学性能最好。该材料以0.1 C在2.0~4.0 V循环,首次放电比容量为89.8 m Ah/g,库仑效率为123.3%。1.0 C首次放电比容量为74.3 m Ah/g,第50次循环的放电比容量为71.1 m Ah/g,容量保持率为95.7%。     

微波合成法制备LiFePO4及其电化学性能

分别以草酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为锂源、铁源和磷源,苯蒽二元共聚物为还原剂合成前驱体,采用微波合成的方法制备了锂离子电池正极材料LiFePO4。采用扫描电镜(SEM)对产物进行物相表征,并采用恒流充放电的方法考察了样品作为锂离子电池正极材料的电化学性能。结果表明,650℃下制备的样品为纯橄榄石结构的LiFePO4,颗粒粒度为1～2μm;在2.5～4.2V电压范围内以0.2C倍率充放电时,首次放电比容量达到158.3mAh/g,经过20次充放电循环容量仍保持为157.9mAh/g,具有较好的倍率放电性能和容量保持能力。     

SnO2/介孔炭复合材料的电容性能

以介孔炭(MC)、锡粉和浓HCl为原料,采用MC浸渍SnCl2溶液,煅烧制得SnO2/MC复合材料,并测试了电容性能。TEM、XRD、EDS和N2吸附-脱附曲线分析发现:生成的SnO2负载到了MC的表面和孔道中。复合材料具有典型的电容特性,与1.0 mol/L NaOH构成电容器单元,在-0.8~0.2 V以1 mA充放电,比电容最高达274 F/g。     

尖晶石LiMn2O4的改性与性能

将LiMn2O4分别与Li2CO3、Co3O4以及Li2CO3+Co3O4混合物在800℃高温处理,利用恒电流充放电法测量了材料的比容量,经处理后材料的比容量均低于LiMn2O4的放电容量,但循环性能比处理前好;通过XRD的分析,材料的结构仍保持了尖晶石的特征.     

CNTs/PPy/MnO_2复合材料的制备及电容性能的研究

采用自组装法制备CNT/PPy/MnO_2三元复合材料,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱对其结构和形貌进行表征,通过循环伏安、恒流充放电及交流阻抗对其电化学电容性能进行了研究,并讨论了不同配比对复合材料的电化学性能的影响。结果表明:CNT/PPy/MnO_2三元复合材料在质量比为m(CNT)∶m(PPy)∶m(MnO_2)=45∶10∶45时,内阻小且具有良好的充放电可逆性,在1 mol/L的Na_2SO_4溶液中,以0.28 A/g电流密度放电时,比电容可达178 F/g。扫描500圈后,电容保持率仍在92%以上,表明具有良好的循环稳定性。