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)....     

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。     

以蒲草绒为碳源制备多孔碳及其在电化学中的应用

以蒲草绒为生物质碳源制备了具有高比表面积的多孔碳材料,其在超级电容器以及钠离子电池方面得到了较好的应用,并研究了不同活化比例对其电化学性能的影响。最佳比例条件下,0.5A/g的电流密度下,制备的碳材料在超级电容器中可以得到260F/g的比电容值,循环2500圈之后可以保持初始容量的92.7%;而在其作为钠离子电池负极的应用上,0.05A/g的电流密度下,其比容量可达245mAh/g;在大倍率(10A/g)下,其比电容仍然高达87mAh/g,在1A/g循环1000圈之后,其容量衰减仅衰减了16.4%,在5A/g循环1000圈仅衰减了11%,表现出了良好的电化学性能。     

石墨烯用作超级电容器电极材料的电化学性能研究

用天然鳞片石墨为原料,通过改进的Hummers法氧化、离心分离、热还原和超声剥离处理制备出了高品质的石墨烯片。采用透射电镜、高分辨透射电镜、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、X-射线衍射等测试方法对石墨烯的结构和形貌进行了研究。通过恒流充放电、循环伏安法和交流阻抗等手段研究了石墨烯用作超级电容器电极材料的电化学性能,在0.02 A/g电流密度下的比容量为244 F/g。在0.1 A/g的电流密度下石墨烯超级电容器经过500个循环后比容量保持在198 F/g,表明石墨烯电极材料具有优异的循环稳定性。     

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。     

超级电容器用La2BiFeO6纳米纤维制备及电性能

静电纺丝法制备前驱体在氮气保护下900℃煅烧3 h,制得双钙钛矿型La_2BiFeO_6纳米纤维。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料结构、形貌进行表征,并作为超级电容器电极材料进行电化学性能测试。数据表明:双钙钛矿型La_2BiFeO_6纳米纤维化合物表现出极好的电化学性能,在双电极体系中,电流密度为0.5 A/g时,比电容值可达到223.24F/g。     

柔性超级电容器电极材料的制备及其性能研究

柔性储能装置是柔性电子器件的必备材料之一,其具备高柔性、高强度以及优异的电化学性能.以纳米纤维素作为柔性基底,提供支撑增强的作用,探究了不同电化学扫描速率、不同电流密度以及循环充放电对柔性电极材料电化学性能的影响.结果表明,随着扫描速率和电流密度的增大,比电容逐渐下降,扫描速率为10 mV/s时,柔性电极材料的比电容为100.78 F/g,扫描速率为90 mV/s时,比电容降为10.73 F/g,电流密度为0.5 A/g时,柔性电极材料的比电容为70.50 F/g,电流密度为1 A/g时,比电容降为10.10 F/g;在0.5 A/g的电流密度下,充放电一次之后,柔性电极材料的比电容为70.50 F/g;随着石墨烯量的减少,柔性电极材料的面电阻逐渐增大.综合以上结果,由于石墨烯优异的电子传导速率和聚苯胺优异的法拉第电容性能,柔性电极材料具备良好的电化学性能和稳定性,该制备工艺对柔性电极材料研究发展具有一定意义.     

Sr-Bi-O/MWCNT复合电极材料的制备及其电化学性能

为了获得具有优异电容性能的超级电容器电极材料,采用溶胶–凝胶法制备纳米材料—锶铋氧化物(SBO),并运用水热法合成Sr-Bi-O/MWCNT(多壁碳纳米管)复合电极材料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和电化学测试等分析研究了复合材料的形貌、结构和电化学性能。结果表明,6 mol/L KOH电解液中SBO/MWCNT在1 A/g电流密度下比电容高达516.8 F/g,且高于SBO(446.5 F/g)和MWCNT(12 F/g)。将电流密度提高至5 A/g,其比电容仍维持在446.4 F/g。EIS测试结果表明其具有较好的频率响应。这些结果显示SBO/MWCNT是一种理想电极材料,在能量储存和转换装置中有巨大的应用价值。     

锂离子电池材料在超级电容器中的应用

采用LiCoO2+AC(活性炭)作为超级电容器的正极材料、AC为负极材料,采用锂离子电池电解液LB-315组装成超级电容器,研究了以上锂离子电池材料对超级电容器电化学性能的影响.研究结果表明,LiCoO2+AC电极中LiCoO2与AC最佳质量比为4:1,其在电流密度为3 mA/cm2进行充放电性能实验时,首次放电比容量为235.0 F/g,经过1 000次循环后,衰减到204.1 F/g,具有较好的循环性能.AC/LiCoO2+AC超级电容器较AC/AC超级电容器的自放电性能有所改善.     

电解液对棉秆基活性炭超级电容器性能的影响

以棉秆基活性炭为超级电容器电极材料,1 mol/L的Et4NBF4/AN和1 mol/LLiPF6/（EC＋DMC＋DEC）为电解液,组装成模拟纽扣式超级电容器,采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗对其电化学性能进行测试,研究不同电解液对棉秆基活性炭电极电容器性能的影响.结果表明,棉秆基活性炭电极材料在Et4 NBF4/AN有机电解液中电化学性能优于其在LiPF6/（EC＋DMC＋DEC）电解液中,在2 A/g的电流密度下,放电比容量高达98 F/g,循环1000次后,容量没衰减.