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...     

纳米MnO2超级电容器电解液性能研究

利用溶胶凝胶法制备纳米MnO2,由该样品制成的电极在(NH4)2SO4电解液中表现出良好的电容性能。考虑到(NH4)2SO4溶液对集流体泡沫镍的腐蚀,开展了向(NH4)2SO4溶液中加入添加剂(Na2SO4、K2SO4、MgSO4)以减缓(NH4)2SO4对泡沫镍腐蚀的研究,研究了添加剂的添加量和电解液的摩尔浓度对MnO2电极的电化学性能和对泡沫镍的腐蚀程度的影响。发现采用MgSO4的摩尔百分含量为50%、电解液的摩尔浓度[以(NH4)2SO4 添加剂的摩尔浓度计]为0.5 mol·L-1的电解液基本上不降低MnO电极的电化学性能,却大幅降低对泡沫镍的腐蚀程度。     

纳米TiO2掺杂MnO2电极的电化学行为

采用醇水回流液相法制得锐钛矿型TiO2纳米粉体,将其用于MnO2电极的掺杂改性,并对改性样品进行了中等倍率浅度恒流放电、循环伏安等测试.结果表明:w(KOH)=40%电解质溶液中,加入最佳掺杂量w为2.8%的改性添加剂纳米A-TiO2后,MnO2电极放电容量提高20%左右.     

掺Bi改性MnO的制备及电化学性能研究

通过在氮气保护下热分解固相合成的MnC2 O4及掺杂Bi的MnC2 O4,分别制备了MnO及改性的Bi MnO。通过X射线衍射、溶解度测定、循环伏安分析、充放电、Tafel曲线测试及阻抗分析等手段 ,对其进行了表征及性能研究。结果表明纯MnO的两电子放电容量不超过 1 5 0mAh/ g ,而经过改性后的Bi MnO的两电子放电容量可达 41 7mAh/g ,Bi的掺入有助于提高其电化学性能。通过交流阻抗图谱分析及循环伏安实验对改性机理进行了探讨     

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。     

纳米Bi-Ni氧化物改性碱性MnO2电极

采用固相合成法制备了纳米Bi-Ni氧化物,X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)测试表明,其组成为单斜晶型Bi2O3和菱形晶型NiO的混合氧化物,粒径界于15～45nm之间。将所制的纳米Bi-Ni氧化物对碱性MnO2电极物理掺杂改性,结合电化学测试结果,运用单纯形法这一多因素优化的数学方法,证明掺杂纳米Bi-Ni氧化物对MnO2电极的浅度放电容量没有提高作用,仅提高MnO2电极深度放电容量,其中,掺杂量小于5%(质量分数)时,改性MnO2电极恒电流(95mA·g-1)深度放电容量提高35%左右。     

纳米MnO2的制备及在超大容量电容器中的应用

利用KMnO4在碱性条件下氧化MnSO4制得纳米MnO4,用X射线衍射 (XRD)、透射电子显微镜 (TEM )、循环伏安、恒流充放电等测试手段对样品的性能进行研究。结果表明 ,样品部分为纤维状MnO2 ,平均直径约为 40nm ;用这种高电化学活性的纳米MnO2 制成电化学电容器的电极 ,在 0 .5mol/LNa2 SO4溶液中 ,0～ 0 .85V饱和甘汞电极 (SCE)的电位范围内 ,比容量可达 177.5F/g。同时还研究了导电剂对电极性能的影响。     

纳米β-PbO2的制备及其对MnO2电极的改性

采用化学法制备纳米β-PbO2对MnO2电极进行掺杂改性。X射线衍射光谱法(XRD)、透射电子显微镜法(TEM)分析表征结果表明,以含Pb2 的偏酸性溶液[Pb(NO3)2水溶液或Pb(Ac)2水溶液]为铅源,以过量的高浓度碱性NaClO溶液为氧化剂,在5～10℃强力搅拌反应2h生成可溶性铅酸盐溶液,再加稀硝酸将溶液pH值调低至7.0左右即可制得粒径30nm左右、晶型完整的β-PbO2粒子。对用纳米β-PbO2掺杂改性的MnO2电极进行放电性能测试的结果表明,将5%～10%的纳米β-PbO2掺入到MnO2中制成的掺杂电极的放电容量较纯MnO2电极可提高60%以上,放电过程电位升高200mV以上。循环伏安测试结果表明,β-PbO2与MnO2的放电产物形成复合产物,改变了反应历程,在一定程度上抑制了电化学惰性物质Mn3O4的生成和积累,从而使MnO2电极的可逆性得到了改善。     

隐钾锰矿型MnO2纳米棒的制备及其电容性能研究

用乙醇室温还原KMnO_4得到MnO_2前驱体,通过煅烧制备得到了MnO_2,采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)对其晶体结构和微观形貌进行了表征,采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗法对其电化学性能进行测试。结果表明,所制备的材料为隐钾锰矿型MnO_2,微观形貌呈纳米棒状,煅烧时间为6 h时,产物具有最小的直径和最大的长径比,同时也具有最高的比电容和最低的阻抗。在0.1 A/g的电流密度下,比电容达到327 F/g,经100次充放电比电容几乎没有损耗。     

低温固相法制备纳米二氧化锰及电化学性能

选取三种不同的二价锰盐分别与高锰酸钾低温固相反应,制备出不同的纳米二氧化锰电活性材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)与全自动高压物理吸附仪对材料表面的形貌与结构进行了表征,借助循环伏安、恒流充放电和交流阻抗技术测试材料的电化学性能。研究结果表明,二价锰源的阴离子对产物的微观结构和电化学性能均会产生一定影响。其中,由硫酸锰和氯化锰分别与高锰酸钾反应制备的无定形Mn O2电极材料比电容较高,而由乙酸锰和高锰酸钾反应制备出的γ-Mn O2电极材料具有良好的循环稳定性能,循环800次后,电容保持率可高达95%。     

低温固相法制备二氧化锰/活性炭复合材料

采用低温固相法制备了超级电容器用二氧化锰(MnO2)/活性炭(AC)复合材料,用XRD、SEM、循环伏安(CV)和恒流充放电测试研究了掺杂量对产物性能的影响。产物的粒径为1～10μm。AC的最佳掺杂量为7%,在0～0.8 V充放电,该样品的100 mA/g首次放电比电容为375 F/g,第100次和1 000次300 mA/g循环的放电比电容分别为99 F/g和74 F/g。     

溶胶-凝胶法制备超级电容器用二氧化锰

用溶胶-凝胶法制备超级电容器用二氧化锰(MnO2)电极材料,研究pH值、干凝胶焙烧温度对产物的影响。制备的MnO2为直锰矿型,晶体呈纤维丝状,颗粒结构松散、内部孔道较大,有利于电子传输和离子扩散。在pH值为8.0、干凝胶焙烧温度为350℃时制得的MnO2性能最好。以0.5 mol/L Na2SO4为电解液,制得的MnO2组装电容器,以66.5 mA/g的电流在0~0.8 V进行恒流充放电,比电容达169.05 F/g。     

水热法合成硫化铜微米花及其电化学性能

以氯化铜(CuCl2·2 H2O)为铜源,硫脲(CH4N2S)为硫源,聚乙二醇(PEG)为表面活性剂,采用水热法于150℃反应10 h成功制备出由纳米片组成的硫化铜(CuS)微米花,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对样品的组成和形貌进行表征,利用倍率充放电、循环伏安法(CV)以及电化学交流阻抗测试对样品...     

Cr掺杂二氧化锰纳米棒的制备及其电化学性能

以KMnO4和MnCl2·4 H2O为原料,采用液相化学沉淀法合成纳米结构MnO2电极材料,并添加一定量的K2Cr2O7 对其进行改性.通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)等手段对MnO2的结构形貌进行表征;利用循环伏安法和恒流充放电等方法研究了MnO2在1 mol/L KOH电解液中的电容行为.测试结果表明,K2Cr2O7的存在导致了MnO2由γ-MnO2向α-MnO2晶型的转变以及MnO2纳米棒的形成.MnO2纳米棒的直径约为80 nm,长度约为0.5～2 μm,并且MnO2电极材料的晶化程度和电化学性能都得到了提高.当K2Cr2O7添加量为1O％(与KMnO4的质量比)时,在0.3A/g和1 A/9电流密度下,电极比容量分别为271 F/g和199 F/g,大约是未添加K2Cr2O7条件下制备的电极的2倍.Cr掺杂MnO2纳米棒表现出优异的高倍率性能.     

微波水热法制备二氧化锰/石墨烯复合材料

用微波水热法,以乙醇作为还原剂,在60℃下加热4h,一步制备二氧化锰(MnO2)/石墨烯复合材料.通过XRD、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电镜(TEM)等方法对产物进行分析,发现MnO2较好地分散在石墨烯表面.通过循环伏安和恒流充放电研究了产物的电化学性能:以100 mA/g的电流在0～0.8 V(vs.SCE)循环,制备的MnO2/石墨烯复合材料在1 mol/L的Li2 SO4中的比电容为195 F/g.     

Fe添加对二氧化锰电化学行为的影响

以KMnO4和MnCl2.4 H2O为前驱体,采用共沉淀法合成纳米结构MnO2电极材料。添加一定量的FeCl3.6 H2O对MnO2进行改性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对MnO2的结构和形貌进行表征;利用循环伏安法、恒流充放电等测试方法研究了MnO2电极材料在1 mol/L KOH电解液中的电化学行为。结果表明,FeCl3.6 H2O的大大影响MnO2的结构和形貌。随着Fe∶Mn摩尔比的增加,MnO2从γ-MnO2晶型转变为层状结构,形貌由片状转变为直径约100 nm的球形,并且Fe改性MnO2的电化学性能明显提高。当添加FeCl3.6 H2O的量为5%(Fe与Mn的摩尔比)时,在1 A/g电流密度下,MnO2电极的比电容为236 F/g。     

Fe掺杂二氧化锰纳米棒的制备及其电化学性能

采用回流法以KMn O4和Mn SO4为前驱体,硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为铁源,制备出Fe掺杂的Mn O2纳米棒。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对样品的结构和形貌进行表征,并使用循环伏安法、恒电流充放电法研究了样品的电化学性能。结果表明:当使用合适量的(NH4)2Fe(SO4)2时,制备出直径约为80 nm,长度为0.8~2μm的Fe掺杂Mn O2纳米棒。作为电极材料,Fe掺杂Mn O2纳米棒表现出良好的电化学性能,在1.0 A/g电流密度下,比电容达到620 F/g,比相同条件下纯Mn O2的容量高出56%。     

电解二氧化锰表面包覆铋镍和铋镍锰复合物

采用液相沉淀法在电解二氧化锰(EMD)表面包覆Bi-Ni及Bi-Ni-Mn复合物,以改善其电化学性能,尤其是循环性能。恒电流充放电测试表明,包覆铋镍复合物能明显改善EMD电极的充放电性能和循环稳定性,综合考虑容量、大电流和循环性能,复合物的最佳组成为Bi0.5-Ni0.5。包覆组成为Mn0.3-Bi0.35-Ni0.35的铋镍锰复合物后,电极的0.2C、1 C和3 C放电性能均明显提高,但循环稳定性无改善。而包覆10%Mn0.3-Bi0.175-Ni0.525复合物后不仅能保持EMD电极的初始容量,也能大幅度提高其循环性能:1 C循环50次后容量保持率达到80%,而空白电极只有49%。     

二氧化锰电容材料的制备及性能表征

采用机械化学法制备了高比容量MnO2电容材料,考察了高锰酸钾与乙酸锰配比对样品结构及电化学性能的影响。用XRD、BET等方法对材料的结构进行了表征;用循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等方法分别研究了MnO2电极和超级电容器在6mol／LKOH水系电解液中的电化学性能。结果表明,原料中高锰酸钾含量越多,产物比表面积越大,表现出弱结晶性;当原料物质的量配比为1：1时,所得样品为385m^2／g的无定型MnO2,其电极最大放电容量达到了536F／g。