层层自组装石墨烯/聚苯胺纳米复合电极

采用循环伏安法电化学沉积聚苯胺和电化学还原氧化石墨烯,得到层层自组装石墨烯/聚苯胺复合材料.通过扫描电子显微镜、透射电镜对物相结构进行了表征,通过测试不同组装层数下石墨烯/聚苯胺纳米复合电极材料的比电容优化制备工艺,并利用电化学工作站测试其电化学性能.结果表明:制备的聚苯胺/石墨烯复合材料具有优异的赝电容性能,当电流密...     

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...     

石墨烯制备及作为锂离子电池导电剂的研究

为了提高锂离子电池的电化学性能,采用超临界乙醇流体的方法制备石墨烯。通过X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、原子力显微镜(AFM)对石墨烯进行表征测试,采用恒流充放电测试、循环稳定性测试、循环伏安测试、电化学阻抗谱测试、倍率性能测试对锂离子电池正极材料进行相关电化学分析。结果表明:用超临界流体方法制备的石墨烯层数在10层以下,厚度为4.7 nm左右;1 C下,其作为锂离子电池导电剂首次充放电比容量可达到149.790和140.481 mAh/g,循环200次之后容量保持率可达85.6%。     

β-Ni(OH)2的制备及电化学性能

用低热固相反应法制备-βNi(OH)2样品,用XRD和SEM研究了样品的晶体结构和表面形貌;采用恒流充放电和循环伏安测试研究了样品的电化学性能,结果表明:低热固相反应法合成的-βNi(OH)2样品比化学沉淀法制备的样品可逆性好,放电比容量更大(最高分别为266 mAh/g和236 mAh/g),放电电压平台更高。     

Li1.2V3O8的制备及电化学性能

采用溶胶-凝胶法制备了锂离子电池正极材料Li1.2V3O8.用TEM、XRD、SEM和粒径分布实验,研究了样品的结构和形貌;用循环伏安和恒流充放电技术,测试了电化学性能.结果表明:与高温固相法制备的样品相比,溶凝胶法制备的样品具有较低的结晶度、较小的粒径、较窄的粒径分布范围和较高的放电比容量.在300℃时制备的样品,D50为2.711μm,首次放电比容量为300.2 mAh/g,循环20次后的放电比容量为268.2 mAh/g.     

介孔二氧化钛/石墨烯材料的制备与储锂性能

采用溶剂热法制备介孔二氧化钛颗粒,探究了溶剂热反应时间对制备介孔结构的影响;采用APTES对二氧化钛进行表面电荷改性,探究了不同条件对表面电荷改性的影响;采用静电吸附法制备了介孔二氧化钛/石墨烯,并测试电化学性能。结果表明,二氧化钛的介孔结构和包覆石墨烯均有利于提高材料比容量、倍率性能及循环性能。     

NiFe/CoFe复合自由层自旋阀巨磁电阻效应研究

采用高真空磁控溅射技术制备出无缓冲层NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Cu结构的自旋阀磁电阻薄膜.采用标准四探针法对自旋阀磁电阻比进行了测试,并利用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的磁滞回线.结果表明:采用复合自由层NiFe/CoFe结构有效地提高了巨磁电阻比,相对于单一自由层结构自旋阀,巨磁电阻(GMR...     

沉淀法合成NiO及NiO-YSZ阳极性能

用硝酸盐-氨水沉淀法合成了NiO纳米粉体,X-射线粉末衍射结果表明样品为面心立方结构,颗粒的平均粒径为23nm。以此纳米NiO为原料,制备NiO-YSZ阳极,阳极的高温烧结收缩比YSZ电解质小6%。高温H2还原电阻测量表明该阳极在700℃时10min完成还原,电导率为570S/cm。在NiO-YSZ阳极上用离心沉积方法制备了一层厚12μmYSZ薄膜,扫描电子显微镜测试结果表明阳极和电解质薄膜之间的接触良好。采用Sm0.2Ce0.8O1.9浸渍的La0.7Sr0.3MnO3阴极,单电池在750℃时的最大比功率为0.52W/cm2,测试结果还表明该阳极具有合理的孔隙率:说明采用硝酸盐-氨水沉淀法合成的NiO可以应用于制备固体氧化物燃料电池的阳极。     

沉淀法合成阳极材料NiO及其SOFC性能研究

用硝酸盐-氨水沉淀法合成了NiO纳米粉体,X-射线粉末衍射结果表明样品为面心立方结构,颗粒的平均粒径为25 nm,以此纳米NiO为原料制备NiO-YSZ阳极。在NiO-YSZ阳极上用离心沉积方法制备了一层10μmYSZ薄膜,扫描电子显微镜测试结果表明阳极和电解质薄膜之间接触良好。采用La0.7Sr0.3MnO3-YSZ阴极,单电池在800℃时的最大比功率为0.72 W/cm2,测试结果还表明该阳极具有合适的孔隙率,说明采用硝酸盐-氨水沉淀法合成的NiO可以制备固体氧化物燃料电池的阳极。     

喷雾法制备FeS_2薄膜材料及其在热电池中的性能

采用喷雾法薄膜化工艺制备了FeS_2薄膜正极,研究了薄膜正极中导电剂(超导炭黑)的添加量对热电池单体电池放电性能的影响。以异丙醇为溶剂,适量的超导炭黑为导电剂,采用喷雾法制备热电池FeS_2薄膜正极。与传统的压片制备FeS_2阴极相比,喷雾法合成的黄铁矿薄膜厚度小,在放电过程中有较高的放电比容量。在500℃,相对湿度RH1%的条件下,测试了单体电池的放电性能。测试结果表明,5%XC-72R掺杂FeS_2材料的单体电池的放电比容量最高。     

液流钒电池用TiO2/Nafion/PP质子交换膜的研究

以聚丙烯膜(PP)为基体,采用浸渍法制备了新型质子交换膜Nafion/PP膜,并通过掺杂的方式制备了复合膜TiO2/Nafion/PP。采用扫描电镜仪(SEM),红外光谱对复合膜进行了表征,测定了膜的质子交换容量和电导率,并考察了以两种复合膜作为隔膜的液流钒电池的电化学性能。结果表明:TiO2掺杂改性以后,TiO2/Nafion/PP的质子交换容量为0.7298mmol/g,含水率为17.86%,分别比Nafion/PP膜提高了75%和117%,复合膜电导率比Nafion/PP提高了27%。电化学测试结果表明:以TiO2/Nafion/PP为隔膜的模拟液流钒电池电池效率为67.76%,显示出优良的循环稳定性。     

燃料电池气体扩散层制备工艺的优化及其应用

基于丝网印刷工艺,通过连续印刷、340℃焙烧(方法一),间隔印刷、340℃焙烧(方法二),间隔印刷、280和340℃分段焙烧(方法三)三种不同的方法制备燃料电池气体扩散层(GDL)。采用扫描电子显微镜(SEM)技术对三种GDL的表面形貌进行表征;利用四探针测试仪测试三种GDL的电阻率;借助比表面积及孔隙分析仪对三种GDL的BET比表面积和孔容进行测试。将制备的三种GDL分别应用于燃料电池测试,发现基于方法三制备的GDL的PEMFC单电池性能最好。实验结果表明:采用间隔印刷和分段焙烧(280和340℃焙烧)可以优化GDL表面结构、增加GDL的比表面积和孔容、降低GDL的电阻率;应用于PEMFC中,可以提高电池的极化性能。     

非晶态合金Co-B和Ni-B用作超级电容器电极材料

采用化学还原法制备Co-B和Ni-B合金。XRD和透射电子显微镜分析结果表明:Co-B和Ni-B是非晶态材料,并且是球形的小颗粒。循环伏安、恒流充放电测试结果表明:在6 mol/L KOH中,非晶态Co-B和Ni-B电极材料在扫描速率为5 m V/s时的比电容分别为302 F/g和523 F/g。非晶态Co-B和Ni-B是合适的超级电容器电极材料,尤其是Ni-B。     

以Fe2O3为铁源制备LiFePO4/C及其电化学性能

以Fe2O3和LiH2PO4为原料,聚丙烯为还原剂和碳源,采用一步固相法制备了LiFePO4/C复合正极材料,研究了不同温度对合成材料电化学性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对合成材料进行了表征,通过恒电流充放电测试研究了材料的电化学性能。结果表明:于700℃下制备的LiFePO4/C复合材料在0.1、1、5C倍率下的首次放电比容量分别为160.4、143.0、108.3 mAh/g。在1 C和5 C经100次循环后,放电比容量分别为138.5 mAh/g和100.2 mAh/g,表现出良好的高倍率循环性能。     

纳米硅/铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜的制备与电性能研究

采用水热法制备纳米氧化铝溶胶,溶胶-凝胶法制备氧化硅溶胶,并将两者掺杂到聚酰亚胺(PI)基体中.实验中固定无机物掺杂总量为24%,通过调整纳米硅/铝氧化物的摩尔比,制备出一系列的无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、耐电晕测试装置、耐击穿测试装置对薄膜进行了表征与测试.结果表明:硅溶胶掺杂量较小时,纳...     

流变相法合成高倍率性能优异的LiFePO4/C复合材料

以月桂酸为碳源和表面活性剂,采用流变相法合成性能优异的LiFePO4/C复合材料.研究了不同制备方法对材料结构、形貌和电化学性能的影响.采用XRD、SEM、电化学循环性能测试以及循环伏安测试对材料进行表征.结果表明:相比固相法,流变相法合成的材料粒径更小,仅有200 nm,且分布均匀;0.1 C下材料的放电比容量可达155mAh/g,10 C放电比容量高达115mAh/g,且经820次循环后容量保持率高达95％,再经20C放电,比容量仍有101mAh/g,具有优异的高倍率循环性能.     

活性炭掺杂对钛酸锂型锂离子电容器性能的影响

以活性炭材料作为正极活性物质,以掺杂不同比例活性炭(AC)的钛酸锂(LTO)材料作为负极,通过涂布、辊压和卷绕等一系列步骤制备得到了活性炭/钛酸锂@活性炭锂离子电容器(LIC).通过对LTO材料进行不同比例的AC掺杂制备得到了多种LTO@AC极片,对制备得到的LTO@AC极片组装的LIC进行了一系列电化学性能测试,研究了LTO@AC极片对LIC比能量和比功率的影响.结果表明:在LTO中掺杂AC可以在不明显减小LIC比能量的同时,明显提升LIC的比功率;当LTO:AC=1:1(质量比)时,LIC达到了相对最佳的电化学性能,其比能量达到46.06 Wh/kg,比功率可以达到6.5 kW/kg.     

以玉米芯为碳源的碳/硫复合正极材料的制备和研究

采用磷酸活化法制备玉米芯活性炭,并将其与单质硫热复合制备了碳/硫正极复合材料。通过XRD、BET、SEM等材料分析测试手段,对材料的物理化学性能进行了分析,利用循环伏安和电池充放电对材料的电化学性能进行了测试。测试结果表明,玉米芯活性炭能抑制多硫化物的溶解,减少活性物质硫的损失,从而提高碳/硫复合材料的放电比容量和循环性能。在0.2mA/cm2的电流下首次放电比容量高达761.2mAh/g,循环20次后放电比容量仍有683.2mAh/g,容量保持率达89.75%。     

溶胶凝胶法对Na_3V_2(PO_4)_3晶体生长和电化学性能的影响

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶凝胶法制备钠离子电池正极材料Na_3V_2(PO_4)_3。借助XRD、SEM等测试手段对样品的结构和形貌进行了深入分析,借助电化学测试手段对材料电化学性能进行了测试。结果表明:材料在750℃下保温8 h时,材料晶格发育良好。结晶度高的正极材料,在2.5～4.0 V电压下以0.2 C电流充放电,首次放电比容量达到107mAh/g,首次不可逆容量占比为1.29%,经过150次循环后,比容量保持在97.1 mAh/g,容量衰减为90.75%。     

聚多硫环戊二烯的制备及其电化学性能

采用化学法制备了一系列聚多硫环戊二烯 ,对所得样品进行了元素分析、SEM、恒电流充放电、循环伏安等测试研究。结果表明 ,制备出的聚多硫环戊二烯具有很高的首次放电比容量 ,最高可达 63 0 9mAh/g。它还具有很好的放电平台和一定的循环性 ,并且放电容量随着样品中多硫键硫个数的增加而增加