超声技术制备PANI/CNTs/NiO复合材料及其电容性能

采用超声技术以对甲苯磺酸为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂制备PANI/NiO/CNTs三元复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对材料的表面形貌和结构组成进行表征,通过循环伏安、恒流充放电及交流阻抗测试对电极材料的电化学电容性能进行研究。结果表明:PANI/NiO/CNTs三元复合材料改善了NiO电极材料的充放电可逆性和电容性。当质量比为m(PANI)∶m(NiO)∶m(CNTs)=80.5∶19.5∶2.7时,具有良好的充放电可逆性,在2 mol/L的KOH溶液中,以1.65 A/g电流密度放电时,比电容可达156 F/g     

聚吡咯/脲醛树脂多孔碳的超级电容性能

以脲醛树脂(UF)为前驱体,经高温碳化和氢氧化钾溶液活化处理,制备脲醛树脂多孔碳(UFC),采用原位化学聚合法制备聚吡咯(PPy)/UFC复合材料。通过SEM、XRD和红外光谱等分析复合材料的形貌和结构特征;采用循环伏安、电化学阻抗和恒流充放电测试复合材料的电化学性能。PPy/UFC复合材料比单独的PPy和UFC具有更高的比表面积和更好的电化学性能,以4 A/g在-1.0~0 V循环,比电容为545 F/g,循环2 000次的电容保持率为91%。     

直接还原高锰酸钾制备CNT/MnO2复合材料

直接还原高锰酸钾(KMnO4)制备了碳纳米管(CNT)/MnO2复合材料。用XRD、SEM和TEM等对复合材料进行形貌和结构分析,发现MnO2均匀地包覆在CNT表面。循环伏安、恒流充放电测试表明,复合材料的比电容较高,循环性能良好,以1 A/g、20 A/g放电的比电容分别为200.3 F/g和120.8 F/g,第2 000次循环(20 A/g)时的电容保持率为94.7%。     

石墨烯/线状二氧化锰的合成及性能

在300℃下、空气气氛中还原氧化石墨(GO),制得石墨烯(GN),并与二氧化锰(MnO_2)复合,在异丙醇溶液中制备GN/MnO_2复合材料。通过XRD、场发射扫描电子显微镜和高分辨拉曼光谱等方法,对产物进行分析。热还原制备的GN为薄的片层状结构;复合材料中,线状MnO_2在片层状GN表面生长。用循环伏安和恒流充放电测试产物的电化学性能。在1 mol/L Na_2SO_4电解液中,当电流为100 mA/g、电位为0~0.8 V时,GN和MnO_2的比电容分别为108 F/g和119 F/g,复合材料的比电容为181 F/g。     

分散剂对MnO_2/AC电化学电容性能的影响

添加不同系列的聚乙二醇(PEG)分散剂,采用化学混合法制备了MnO2/AC(活性炭)复合材料.应用X射线衍射、恒流充放电、交流阻抗和循环伏安等方法研究了各分散剂对产物结构与电化学性能的影响.实验结果表明,分散剂聚乙二醇(PEG)的聚合度对MnO2/AC复合材料的比电容和循环寿命有显著的影响,其中PEG400作为分散剂制备的复合材料具有最好的电化学电容行为.以PEG400制得的复合材料为正极,活性炭为负极组成超级电容器,在电流密度为100 mA/g条件下,MnO2/AC复合材料的比电容达366 F/g,且经500次充放电循环后容量仍保持在94%以上,显示出该复合材料具有良好的超电容特性.     

石墨烯/Bi2O3的制备及其电化学性能

采用溶剂热法制备了不同质量比的石墨烯/Bi_2O_3复合材料。经X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)等表征了产物的组成、结构和形貌;通过循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗对复合材料的电化学性能进行了研究。结果表明:所合成石墨烯/Bi_2O_3复合材料分散均匀,电化学性能优异,内阻较小。当氧化石墨与Bi_2O_3质量比为1∶1时,电化学性能最佳;在1 A/g电流密度下,比电容达到了753 F/g;10 A/g电流密度下,电容保持率高达87%,具有良好的倍率性;在2 A/g电流密度下经1 000次充放电循环,比电容保持率为71%。     

MnO_2复合材料作为超级电容器电极的性能研究

通过液相共沉淀法制备得到了掺杂石墨烯/镍的二氧化锰(MnO_2)复合材料,采用扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)对所得复合材料的表面形貌及微观结构进行分析,并通过循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等方法对复合材料的电化学性能进行分析。研究结果表明,经过镍掺杂后的MnO_2为粒径约为60 nm的α-MnO_2,所得复合材料的电化学性能较好,在电解液浓度为2 mol/L的KOH中-0.2~0.6 V、0.5 A/g条件下,其比电容高达321 F/g,经过循环伏安测试表明,该材料具有较好的电化学可逆性。     

纳米花状MnO_2/Ni电极的制备及其电容性能研究

采用简单的一步水热法,在泡沫镍基体上自生长了由纳米片组装而成的花状MnO_2,制得MnO_2/Ni电极,且具有较高的负载量(2.4 mg/cm~2),通过X射线衍射光谱法(XRD),扫描电子显微镜法(SEM),能量散射光谱(EDS)表征其结构、形貌及元素组成,表明这一结构为花状δ-MnO_2(水钠锰矿型MnO_2);并在三电极体系下,利用循环伏安曲线(CV)、恒电流充放电曲线(GCD)和电化学交流阻抗频谱(EIS)等电化学方法表征其电容性能,结果表明,小电流密度下,该电极表现出更好的电容性能,在0.2A/g的电流密度下,比电容高达380.2F/g;在2A/g电流密度下,经过1000次循环,比电容依然保持起始的94.2%,且循环前后,电极的电阻并没有发生明显的变化。因此,表现出良好的电容性和稳定性。     

有机化学合成法制备的CNT/PANI空心球复合材料

将碳纳米管(CNT)功能化后,包覆在模板Fe3O4表面,将接枝在CNT表面的苯胺单体聚合成聚苯胺(PANI),通过有机化学合成法制备了CNT/PANI复合材料。SEM、FT-IR分析结果表明,制备的复合材料厚度达0.2～0.5μm,依靠基团的聚合而成,为空心球结构。循环伏安、恒流充放电测试结果表明,在有机电解液中以0.1C循环,制备的复合材料的比电容可达185 F/g,高于同样条件下制备的纯PANI(65 F/g),且循环稳定性良好,循环200次的电容衰减率为5%。     

石墨烯/镍掺杂二氧化锰复合材料的电化学性能

通过液相共沉淀法制备了石墨烯/镍掺杂二氧化锰(MnO2)复合材料。用XRD、SEM分析复合材料的微观结构和表面形貌,用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗研究复合材料的电化学性能。镍掺杂的Mn O2为α-MnO2,粒径约为50 nm。复合材料具有良好的电化学性能,在电解液2 mol/L KOH中0.5 A/g、-0.2~0.8 V时的比电容达到319 F/g,循环伏安测试结果表明,电化学可逆性较好。     

Sn/O/H/N/C/Cl系统中锡的氧化动力学研究

控制燃煤锅炉中Sn的排放已经越来越被环境学界所关注。已有数据表明气相排放的和残留在飞灰中的Sn的变化范围很大,引起这种变化的原因还不清楚。在尾部烟道附近,Sn以元素态和二价氧化物蒸汽形式存在,已知水溶性二价锡氧化物更容易从烟气中脱除。为了更好地控制Sn的排放,必须了解燃烧过程中Sn的反应产物以及各浓度与时间的关系,即Sn的反应动力学机制,该文首次采用量子化学经典过渡态理论的方法研究了烟气中痕量元素锡的关键基元反应动力学参数,继而提出了Sn/O/H/N/C/Cl系统的氧化动力学模型。在典型的反应温度和组分浓度下进行了动力学的数值模拟,并通过敏感性分析找到了影响系统反应速率最重要的基元反应。     

硅/石墨/碳/碳纳米管复合负极材料的电化学性能

以纳米硅(Si)、天然石墨(NG)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和沥青为前驱体通过不同程序制备了Si/NG/DC/MWCNTs复合材料(DC为裂解碳)。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征了复合材料的组成和形貌结构。恒电流充放电和交流阻抗(EIS)测试表明,纳米管的加入顺序对Si/NG/DC/MWCNTs复合材料的电化学性能有显著的影响。在优化条件下制备的Si/NG/DC/MWCNTs复合材料第二个循环的可逆比容量为654mAh/g,在随后的循环中可逆比容量逐渐增大,最高可逆比容量达706mAh/g,经70个循环后可逆比容量为666mAh/g。Si/NG/DC/MWCNTs电化学性能的提高主要是MWCNTs在一定程度上保持了电极导电网络的完整性。     

基于改进空间矢量PWM的AC/DC/AC准全硅变换器

针对不控整流式的AC/DC/AC变换器,提出一种改进的空间矢量PWM方法应用于变换器的逆变级调制来取消或减小直流侧的大容量电容。其主要思想是根据负载功率因数角判断是否需要在直流侧放置一小容量续流电容,然后根据直流波动电压的采样值和SVPWM控制策略下电容的充放电规律来修正调制比。文中给出了最小电容值的计算方法,此电容与传统的平波电容相比容量显著减小且仅作倒灌电流的续流通道,所以称此变换器为准全硅变换器。最后针对所提出的准全硅变换器用Matlab/Simulink进行了仿真,仿真和实验结果验证了其可行性。     

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的蔗糖改性研究

首次采用一种固相自引发基团置换反应法制备了蔗糖改性的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料.采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)技术对产物的结构和形貌进行了表征,同时对其电化学性能进行了检测.结果表明,在前驱体中加入少量的蔗糖可以有效改善LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的微观结构和电化学性能.在3～4.3 V的充放电电压区间内.添加质量分数3%蔗糖所制备的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料显示出最高的初始放电比容量0.1 C达到183 mAh/g.     

前驱体制备条件对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的影响

采用共沉淀法制备前驱体Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2,考察了pH值、温度和搅拌速度等对锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的影响.采用电化学性能测试、能谱分析、XRD和SEM等方法对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2进行了分析.制备前驱体的最佳工艺条件为pH值12.5,温度50℃,搅拌速度1000r/min.此条件制得的前驱体粒度均匀、大小适中,为非晶态,n(Ni):n(Co):n(Mn)=1.00:1.03:1.01.制备的正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的首次放电比容量为158.4mAh/g,0.1C循环10次后的放电比容量为151.7mAh/g,容量损失率为4.2%,具有较好的循环性能.     

正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的研究进展

介绍了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的晶体结构和作为锂离子电池正极材料的电化学反应特征,总结了合成条件和制备方法对其物理性能和电化学性能的影响,以及不同掺杂元素(B,F,Mg,Fe,Al,Si等)对其的改性作用.     

LixNi1/3Co1/3Mn1/3O2中主体及杂质的测定

采用空气-乙炔火焰原子吸收光谱标准加入法对锂离子蓄电池正极材料LixNi1/3Co1/3Mn1/3O2中主体及杂质进行测定.对样品测定过程中的影响因素进行了综合考虑.解决了基体干扰、共存离子干扰、电离干扰、背景吸收干扰等一系列问题.拟定了各元素的最佳测试条件;并进行了方法的精密度与回收率实验.结果表明:该分析方法可用于实际样品分析.能同时简单、快捷、准确、环保地测定常量主体与微量杂质.     

电网SCADA/EMS/DMS平台建设技术

为适应电力企业各类自动化与信息系统不断增长的互联,集成及全方位开放需求,提出了一种种上用于电钢ＳＣＡＤＡ／ＥＭＳ／ＤＭＳ等系统设计的平台建设技术,该技术基于广义的网络平台以及分组,分层,分块的平台体系结构,在构造应用系统及与电力企业网各系统的互联通信中,此平台技术体现了更大的开放度及持续可扩性。     

面向电力系统的AM/FM/GIS平台

以地理信息作主线的ＡＭ／ＦＭ／ＧＩＳ平台可以为电力系统自动化提供合理、高效、完整的解决方案。ＴＨ／ＧＩＳ是我国电力系统领域第一自主开发并具有独立版权的ＡＭ／ＦＭ／ＧＩＳ平台,针对电力系统完善了网络拓准实时数据刷新监视功能,对推动ＧＩＳ技术在电力系统的有着重要的意义。     

合成方法对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2性能的影响

采用高温固相法、溶胶-凝胶法和碳酸盐共沉淀法分别制备了锂离子电池层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2.采用XRD、SEM、粒径分布和充放电实验,对产物的结构和性能进行了分析.结果表明,合成方法和工艺条件的不同导致了样品晶相结构、表现形貌、粒径分布及电化学性能上的差异.碳酸盐共沉淀法制备的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2样品的电化学性能较好,在2.5～4.6V、0.1C倍率下,首次放电比容量为190.29mAh/g,显示了较好的循环稳定性.