聚吡咯包覆导电炭黑/氧化铟复合材料的制备及其在铅酸电池中的应用

为了改善铅酸电池负极不可逆硫酸盐化及析氢问题,通过原位化学聚合的方法制备导电炭黑/氧化铟表面包覆聚吡咯[PPy@(C/In₂O₃)]复合材料,采用SEM、FTIR、BET和XRD等表征手段分别对复合材料的微观形貌和结构进行分析;通过循环伏安法(CV)和线性扫描法(LSV)测试了复合材料的电化学性能。最后,将PPy@(C/In₂O₃)复合材料添加到铅酸电池负极活性材料中,探究PPy@(C/In₂O₃)对铅酸电池高倍率部分荷电状态(HRPSoC)循环寿命及放电容量的影响。结果表明：PPy@(C/In₂O₃)保留了导电炭黑的基本结构特征,具有较大比表面积;同时具有较高析氢过电位及较大比容量。当将PPy@(C/In₂O₃)复合材料添加到铅酸电池负极活性材料中,不仅可以降低负极板内阻抑制电池的负极硫酸盐化问题,而且可以减弱电池负极析氢问题,在提高铅酸电池放电容量同时,显著提高了铅...     

双金属预插层钒基材料在锌离子电池中的电化学行为研究

在锌离子正极材料中,钒基化合物因其成本低、理论容量高而被广泛研究。通过简单水热法合成得到双金属预插层钒基正极。采用XRD、EDS、ICP和TGA等方法,确定了材料的化学式为Na_0.24Zn_0.02V₂O₅·1.2H₂O(NZVO)。使用3 mol/L Zn(CF₃SO₃)₂为电解液,锌片为负极,组装纽扣电池(NZVO‖Zn),使用循环伏安曲线(CV)、电化学阻抗谱(EIS)恒流充放电和倍率对其电化学行为进行分析。在5 A/g电流密度下,经过2000圈循环后比容量可达到102.8 mAh/g,且容量不衰减。通过非原位XRD(Ex-situ XRD)对不同电压下的NZVO进行测试,探究NZVO的储锌机理,并深入研究了赝电容行为对NZVO‖Zn电池性能的影响。研究结果表明,NZVO‖Zn表现出了良好的电化学性能,作为一种高性能的锌离子正极具有广阔的应用前景。     

电化学聚合温度对聚吡咯铝电解电容器性能的影响

采用化学聚合和电化学聚合两步法制作聚吡咯(PPy)铝电解电容器,研究了电化学聚合温度对PPy的微观形貌及聚吡咯铝电解电容器的电容和等效串联电阻Res的影响,结果表明:在10～20℃聚合所得到的聚吡咯铝电解电容器的电性能都比较理想,尤以15℃电化学聚合的为最优,其电容最大为12.6μF,Res最小为32mΩ。并且在此温度条件下制备的PPy致密性高,颗粒大小均匀。     

纳米Bi的制备及其在锂离子电池中的应用研究

铋(Bi)作为负极材料表现出比石墨更高的理论容量,引起了广泛的关注。然而,在锂化过程中,较大的体积变化和较差的循环稳定性阻碍了Bi负极的发展。为了克服上述缺点,通过电化学原位还原将钒酸铋负极转化为具有三维蜂窝结构的纳米Bi负极,并进一步研究Bi负极充放电机理及形貌变化。结果表明：纳米Bi因具有大的比表面积为锂离子嵌入提供了更多的活性位点,带来了高的比容量;同时,其三维蜂窝结构为Bi纳米颗粒在充放电过程中的体积变化提供了机械应变空间,缓解了Bi的体积膨胀,提高了电极的稳定性。研究表明,纳米Bi负极在100 mA·g^-1下的稳定放电比容量为497.5 mAh·g^-1。本研究为高能量锂离子电池负极提供了一种新的途径,使得纳米Bi有望成为锂离子电池高能负极的潜在候选者。     

银浆特性对聚合物铝电解电容器等效串联电阻的影响

测试了4种银浆的银含量及银层体电阻率,观察了固化后银浆层的正面及断面形貌;考核了4种银浆制作的聚合物片式叠层铝电解电容器的等效串联电阻(ESR)值.结果表明:电容器的ESR值在银浆的银含量从55%减小到42%呈增加趋势;银浆的粒径保持在5～10μm有利于降低电容器的ESR值;银浆层的填充效果对电容器ESR值也有影响.     

陆森(Roussin)盐阴离子的质谱研究

本文报导了陆森盐阴离子的质谱,并基于亚稳跃迁和精测质量提出了它们的主要断裂历程。质谱结果表明红盐阴离子的骨架结构比黑盐阴离子更为稳定,并发现四甲基铵红盐阴离子〔(CH_3)_4N〕_2〔Fe_2S_2(No)_4〕在汽化过程中四甲基铵阳离子中的甲基向桥连的硫原子上转移的重排反应,形成红盐甲酯(Fe_2(SCH_3)_2(NO)_4)和三甲基铵。     

石墨烯在导电珠光颜料中的应用研发进展

综述介绍了传统导电珠光颜料和新型石墨烯导电珠光颜料的研发进展,探讨了石墨烯在导电珠光颜料中的特殊应用。     

水热法合成纳米片状钛酸锂及其性能研究

采用水热法制备纳米片状钛酸锂前驱体,再经煅烧制备纳米片状钛酸锂。分别研究了在不同的水热时间(0,1,3,7和14 h)下制备钛酸锂前驱体,再将前驱体在不同温度(350,500和700℃)下煅烧对产物钛酸锂性能的影响。通过SEM、TEM、XRD等表征了产物的结构和形貌,最终产物为含有微量TiO₂的尖晶石型纳米片状钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂(LTO),很好地继承了前驱体的形貌。将钛酸锂组装成锂离子半电池测试其电池性能,结果表明当水热时间7 h制备的前驱体再经500℃煅烧2 h后,所得到的钛酸锂在0.5C(1C=175 mA/g)下首次放电比容量高达174.6 mAh/g;在20C下的放电比容量为144.1 mAh/g,仍保持为0.5C条件下的82.5%,在20C下进行循环测试,500次后容量保持率为94.6%,说明制备的纳米片状钛酸锂具有良好的倍率性能和循环寿命。     

高性能锂离子电池负极材料一氧化锰/石墨烯复合材料的合成

通过冻干-煅烧合成了一氧化锰/石墨烯（MnO/rGO）复合材料,并将其用作锂离子电池负极材料.在500 mA·g^-1的电流密度下,MnO/rGO复合材料表现出高达830 mAh·g^-1的可逆容量,且在充放电循环160圈后,其可逆容量依然高达805 mAh·g^-1.倍率测试结果显示,循环225圈后,在2.0 A·g^-1的电流密度下,其可逆容量高达412 mAh·g^-1.复合材料中的石墨烯在提高材料导电性的同时有效地缓解了一氧化锰充放电过程中的体积膨胀.通过对比容量-电压的微分分析,发现复合材料超出一氧化锰理论容量的部分是由形成了更高价态的锰引起的.MnO/rGO复合材料比纯一氧化锰（p-MnO）更容易出现高价态的锰,可能是因为rGO上残留的氧为电极反应提供了额外所需的氧源.该一氧化锰/石墨烯复合材料因其简单绿色的合成过程及优异的电化学性质,有望在未来的锂电负极中得到广泛的实际应用.     

碳包覆二氧化钛制备高倍率Li4 Ti5 O12/C负极材料

通过预先碳包覆二氧化钛方式成功制备了高倍率钛酸锂负极材料(LTO/C)。使用XRD、SEM、TG和TEM技术表征材料的组成、结构和形貌特征。结果表明二氧化钛表面的碳层能有效抑制钛酸锂晶粒的生长和团聚,钛酸锂晶粒尺寸维持在200 nm左右,其中晶粒表面均匀包覆着一层厚度约为10 nm的碳层,碳含量为质量分数4.5%,提高了晶粒表面的电子导电率。通过循环伏安法和交流阻抗谱分析得出晶粒的减小和电子导电率的提高使得LTO/C电极具有更大的锂离子扩散系数和更小的电荷传导阻抗,这能更好地抑制电极在高倍率充放电过程中出现的极化,提高材料的倍率性能和循环稳定性。在0.5C,1C,2C,5C,10C和20C电流密度下,LTO/C电极可逆放电比容量分别为175,170,167,160,151和135 mAh·g~(-1);在20 C高倍率下循环500圈容量保持率为93%,仅9 mAh·g~(-1)容量损失。