溶胶凝胶旋涂法制备NiO薄膜及其电致变色性能

本文利用sol-gel旋涂法在ITO玻璃衬底上成功制备了氧化镍(Ni O)薄膜。薄膜在550nm处的透过率为83.9%,直接禁带宽度为3.65 eV。XRD分析结果表明Ni O薄膜为立方晶相,沿(111),(200),(220)晶面生长,垂直于晶面(200)方向的晶粒直径尺寸大约为6.82 nm。循环伏安实验测试表明,Ni O薄膜在电化学反应过程中Ni2+不只经历了一次氧化反应,而是被氧化成更高价态的Ni3+,Ni4+价态,并通过计算得出薄膜在最强的阳极/阴极峰处的扩散系数为13.4×10-12cm2/s和2.29×10-12cm2/s,并且薄膜在550 nm处致色态与褪色态的透过率之差为36.5%,T/T为1.8。     

尖晶石钛酸锂的三乙醇胺辅助溶胶-凝胶法合成及其性能

以三乙醇胺为配位剂,Ti(OC4H9)4和LiAc·2H2O为原料,通过溶胶-凝胶法制备锂离子电池负极材料尖晶石Li4Ti5O12。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安、电化学阻抗和恒流充放电分析检测产物的结构、形貌及电化学性能。结果表明:配位剂的用量对Li4Ti5O12结构及电化学性能有显著影响,其中三乙醇胺与Ti摩尔比为0.8时,Li4Ti5O12具有良好的的电化学性能。1.0C下,其首次放电容量为153.0mAh·g-1,35次循环后放电容量仍为139.9mAh·g-1,容量保持率为91.5%。     

聚苯胺-普鲁士蓝全固态电致变色器件的制备及特性

电沉积法制备的聚苯胺-普鲁士蓝(PANI-PB)电致变色层与KCl掺杂的聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(PAMPS)的离子导电层相结合,组装制得8.5×12.5cm2全固态电致变色器件.该器件只需1～2 V的驱动电压,即可显示出良好的着、退色性能,当驱动电压为零,器件自身着色.紫外-可见分光光度计表征表明,该器件在600nm处的光可调节范围达到60%,具有较好的应用前景.     

溶胶-凝胶法制备钨电致变色膜

对采用离子交换法制备钨电致变色膜的试验工艺进行了研究，制得均匀、透明、致密的薄膜，测试了其电色性能。发现双氧水为钨酸溶胶－凝胶体系的有效分散剂；异丙醇能改善膜与衬底的结合力；Ｎａ＾＋在薄膜中影响褪色效果。     

溶胶凝胶制备工艺对电致变色用氧化镍薄膜性能的影响

以四水醋酸镍-无水乙醇-聚乙二醇(PEG6000)前驱液作为溶胶,采用旋涂法制备的电致变色用氧化镍薄膜,用XRD测得的氧化镍薄膜结晶性能不好,SEM观察到的表面形貌是均匀平整致密的;采用电化学腐蚀系统对其进行循环伏安特性的测试,随后又用紫外-可见光谱仪对变色性能进行测试;通过对比热处理时间、溶胶陈化时间、镀膜层数对薄膜变色性能的影响,总结出了四水醋酸镍-无水乙醇-聚乙二醇(PEG6000)体系溶胶-凝胶法制备氧化镍薄膜的工艺条件,即将溶胶陈化15d后旋涂镀膜3次,在250℃下热处理2h制备得到的薄膜在λ=391nm时透射率调节范围达到61%.     

正交实验法研究溶胶-凝胶法制备氧化钨薄膜的电致变色性质

研究采用经济高效的溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备三氧化钨(WO3)电致变色材料,设计正交实验,探究不同H2O2用量、反应温度及热处理温度对制备WO3电致变色薄膜的影响因素大小.结果得出对WO3薄膜性能影响大的因素是热处理温度及过氧化氢用量.继续探究在不同热处理温度下氧化钨电致变色薄膜循环耐久性.采用紫外-可见分光光...     

由溶胶-凝胶法制备的掺氧化钼的氧化钨薄膜的电致变色性能

钨粉和钼粉在过氧化氢的作用下生成氧化钨和氧化钼的溶液，加入冰乙酸进行酸化，然后在60℃下烘干，用适量的乙醇配得氧化钨和氧化钼母液。用ITO玻璃在该溶液浸泡后拉出并在150℃下烘干1h，便得到掺有氧化钼的氧化钨薄膜。X射线衍射（XRD）显示所得的薄膜为非晶态结构，扫描电镜（SEM）发现整个薄膜的表面较为平滑，但在极其微小的局部仍有裂纹颗粒生成。薄膜的伏安特性显示薄膜对锂离子具有一定的存储能力，其光的透过率测量表明溶胶-凝胶制备的掺有氧化钼的氧化钨薄膜对光具有很好的调节作用。     

电致变色纳米氧化镍薄膜的溶胶-凝胶法制备与表征

以无水氯化镍、乙醇为前驱液,加入适量的丁醇和柠檬酸为稳定剂,通过回流、水解得到稳定的溶胶;采用浸渍-提拉的方法在ITO导电玻璃上形成均匀的膜层;分析了溶胶制备中加水量的影响;研究了热处理温度对制备膜层的结构、光透过率的影响;对经过不同处理的膜层进行X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热重分析等研究表明:在空气中加热到350℃、保温30min薄膜分解为稳定的具有立方结构的NiO纳米晶;以氢氧化钾水溶液为电解质的循环伏安、电致变色实验结果表明制备的纳米氧化镍薄膜具有良好的电致变色特性.     

电致变色性和智能窗的发展及应用

对电致变色现象及机理、电致变色器件的构成、电致变色使用的材料等方面的国内外研究现状及发展趋势作了介绍和论述。最后对电致变色器件的应用前景作了展望。     

水相溶胶—凝胶法制备电变色TiO2薄膜

采用水相ｓｏｌ－ｇｅｌ法制备了ＴｉＯ２薄膜,以ＴＧ,ＤＴＡ,ＦＴＩＲ,ＸＲＤ和ＳＥＭ等方法研究了成膜过程中薄膜的结构变化,经３５０－４５０℃处理的薄膜为锐钛矿相结构 ,「２０４」择优取向。经一次旋涂所得的薄膜在１５０℃处理１ｈ后,厚度为５０ｎｍ;在循环伏安特性测试中,其注入／抽出电荷容量分别为４．７８,２．５２ｍＣ＝ｃｍ＾２。     

锂离子电池负极材料钛酸锂的研究进展

锂离子电池作为一种动力能源, 在电动汽车和各种储能系统中有着良好的应用前景。尖晶石结构的钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)负极材料具有较高的脱嵌锂电位平台、优异的循环稳定性、以及突出的安全性能, 被认为是一种非常有潜力的锂离子电池负极材料, 在锂离子动力电池中具有巨大的发展潜力。然而, 尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂存在着本征导电率低, 理论容量小等缺陷, 极大地限制了其规模化应用, 需要进一步改善和提高。本文总结了尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂材料在结构形貌、制备方法和性能方面的研究进展, 深入分析和讨论了离子掺杂、碳表面改性和纳米化等改性方法对尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂综合电化学性能的改善效果, 并展望了尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂作为锂离子电池负极材料未来的发展方向。     

软化学法合成锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的研究进展

Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料,在Li嵌入和脱出的过程中,其晶型不发生改变,被公认为"零应变"材料,具有优良的循环性能和使用寿命.详细地评迷了蒸发溶剂法、Sol-gel法及水热法等软化学法合成Li4Ti5O12的制备工艺及研究现状,并比较了它们的优缺点,探讨了Li4Ti5O12的未来发展方向.     

锂离子电池负极材料球形Li4Ti5O12的合成及性能研究

研究了一种制备锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的新工艺．以TiCl4为原料,水解制备出Ti4 溶液,通过“外凝胶”法制备出球形前驱体,与Li2CO3按计量比混合均匀,再通过一定的热处理后制备了锂离子电池负极材料球形Li4Ti5O12．采用XRD、SEM及电化学性能测试等分析手段考察了不同热处理温度对产品性能的影响．结果发现,经过800℃热处理16h后得到的产品颗粒呈球形、流动性好、粒径分布均匀、结晶度好;产品具有较高的振实密度,达到1．8g／cm3;并且还表现出较好的电化学性能,在1-3V之间充放电,其首次放电比容量高达160．7mAh·g-1,经过20次充放电循环后,其放电比容量仍有150．2mAh·g-1．研究表明该方法是一种适合制备高密度高活性Li4Ti5O12材料的工艺方法．     

水合氧化钛制备Li4Ti5O12及在电化学混合电容器中的应用

以水合氧化钛溶胶为起始反应物,在其中加入活性炭、柠檬酸和锂盐,干燥后在800℃热处理12h,制得具有尖晶石结构的新型准纳米晶Li₄Ti₅O₁₂. 电化学测试表明,该材料的首次嵌脱锂效率可达99.3%,85mA/g电流条件下的可逆嵌锂容量为152.3mAh/g,嵌脱锂平台稳定. 将其制成嵌锂电极后与活性炭电极构成Li₄Ti₅O₁₂/AC电化学混合电容器. 充放电测试表明,在该混合电容器中,Li₄Ti₅O₁₂电极在85mA/g电流条件的比电容量为96.4mAh/g,电容器充放电效率达96.5%.     

电极活性材料Li4Ti5O12的制备及其主要影响因素

在正交试验的基础上考察了烧结温度及时间、锂源对固相合成Li4Ti5O12性能的影响.结果表明,烧结温度为最显著影响因素;恰当的温度与时间组合可以制备粒径小、结晶度好的产物,具有良好的电化学性能;硝酸锂为锂源制备的Li4Ti5O12具有较好的高倍率充放电能力.以LiNO3为锂源,空气气氛下800℃烧结12h,所得Li4Ti5O12在大电流密度下充放电性能良好,1C、2C、5C时的放电容量分别达到了151、140、115mAh·g^-1,且具有良好的可逆性.     

复合熔盐法合成Li4Ti5O12及其电化学性能研究

采用LiOH-LiNO3复合熔盐合成锂离子电池负极材料尖晶石结构Li4Ti5O12,应用XRD、SEM、CV以及恒流充放电测试等手段对所合成材料进行了结构表征和性能测试.结果表明,当反应物中n(Li):n(Ti)=4时合成的样品为纯的尖晶石相Li4Ti5O12,合成所需时间短、熔盐比例低.以电流密度15mA/g进行恒流充放电测试,其首次放电比容量为164.4mAh/g,电压平台宽,平台电压为1.55V.循环15周后放电比容量为156.7mAh/g,容量保持率为95.3%,循环性能优良.     

光学设计用于全固态电致变色器件的高溅射效率三明治结构电解质

全固态电致变色器件以其光学对比度高、响应速度快以及良好的循环稳定性等特点而广泛应用于节能窗、屏幕显示、多功能储能设备等诸多领域.然而,传统的基于单层电解质体系的全固态电致变色器件常受限于光学透过率和溅射效率的不足.本工作利用反应直流磁控溅射技术成功制备了基于LiAlOx/Ta2C5/LiAlOx(ATA)三明治结构电解...     

球形纳米晶LiFePO4和Li4Ti5O12的制备及电池研究

分别通过"控制结晶"和"外凝胶"工艺合成了球形纳米晶LiFePO4/C和Li4Ti5O12/C材料.通过XRD、SEM、比表面及电化学性能测试等分析手段表明,合成的LiFePO4/C和Li4Ti5O12/C材料均为纳米一次粒子(晶粒)组成的球形二次粒子(颗粒),具有较大的比表面积,振实密度分别达到1.25和1.71g/cm3;1C倍率下的首次放电比容量分别达到144.0和144.2mAh/g,并表现出优良的循环性能.以LiFePO4/C和Li4Ti5O12/C为正负极材料组成的1.8V锂离子电池具有平稳的充放电电压平台和优异的循环性能.     

液相法制备锂离子电池用钛酸锂负极材料的研究进展

钛酸锂(Li4Ti5O12)材料具有嵌锂过程中其晶型结构不发生改变的"零应变"特性,符合下一代锂离子电池循环寿命更长、充电过程更快、安全性更高的要求。详细综述了溶胶-凝胶法、水热合成法、直接熔盐法、原位水解法、溶液沉积法和共沉淀法等液相法制备Li4Ti5O12负极材料的研究现状,比较了各种方法的优缺点,结合笔者的研究探讨了Li4Ti5O12的发展方向。