2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑的电化学性能

以二硫化碳和水合肼为原料合成了2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑(DMcT),并通过元素分析、Raman光谱和红外(IR)光谱对DMcT的结构进行了表征。DMcT的两对氧化还原峰电位差分别为0.96V和1.33V,这表明在室温下氧化还原反应速度很慢。酸碱对DMcT氧化还原反应有很大的影响:加入三乙胺之后,DMcT的氧化反应更加容易,还原峰电流增加,但对还原峰电位影响不大;相反,甲磺酸存在时,DMcT的氧化反应更难进行,而还原反应变得更加容易。     

纳米碳纤维导电剂改善锂离子电池性能的研究

电镜扫描分析结果表明用粒状导电炭黑作为导电剂在正电极中不能形成很好的导电网络造成导电性差、内阻高和电极极化;而采用具有线性结构的导电剂纳米碳纤维在电极中易形成良好的导电网络,表现出较好的导电性,因而减轻电极极化,降低电池内阻及改善电池性能。介绍了用上述两种导电剂的实验电池的电化学性能,测试结果表明,对于尺寸为5mm×20mmmm×25mm的软包装锂离子电池,纳米碳纤维作导电剂的电池的性能明显优于导电炭黑作导电剂的电池。     

合金化提高铂在PEMFC氧还原反应中的催化活性

用液相沉积-高温合金化法制备了铂基合金催化剂,用能量散射光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)技术对催化剂的结构进行了研究,并测试了使用此催化剂的质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能,结果表明铂基合金具有面心立方的结构,铂与过渡金属的原子比接近3∶1;制备的催化剂性能优越,具有比纯铂更强的电催化能力,催化剂活性由高到低的顺序是Pt-Cr/C→Pt-Co/C→Pt-Ni/C→Pt/C。讨论了合金元素对催化剂活性的强化作用,认为合金元素的引入减小了Pt-Pt原子间距,降低了Pt的d电子轨道占有率,提高了催化剂的性能。     

微量石墨烯包覆对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2电化学性能的影响

使用Hummers法得到氧化石墨烯,再通过还原氧化石墨烯制备石墨烯。使用高温固相法制备LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料,将石墨烯加入乙醇溶液中,与增稠分散剂羧甲基纤维素钠(CMC)混合得到石墨烯溶液。利用液相自聚集法将石墨烯溶液微量包覆在LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂表面。通过SEM、XRD以及电化学测试系统对石墨烯/LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂复合材料进行表征和测试。结果表明,0.8%-石墨烯/LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂复合材料性能最佳,首次充电比容量最大值达到222.85 mAh/g,首次充放电比容量最大值达到208.93 mAh/g,库仑效率为93.75%。     

Pt/MWNTs催化剂的制备及其性能

以多壁碳纳米管为载体，用液相还原法制备了Pt／MWNTs催化剂，通过XRD、TEM等技术对催化剂进行了表征，并将所制催化剂组装成燃料电池，以H2、O2为反应气，测试了催化剂的性能，结果显示Pt／MWNTs催化剂具有优良的电催化活性。     

纳米浇注法制备有序介孔WC/C复合材料及电催化性能

以介孔SiO2为硬模板,通过纳米浇注法在模板孔道中引入不同质量配比的碳源和钨源前驱物,经过高温碳化还原反应,刻蚀除去模板后得到了介观结构有序的SBA-15和KIT-6介孔碳化钨/炭(WC/C)复合材料。采用XRD、TEM、EDX、TGA、CV和N2吸附-脱附等测试手段,对所得复合材料进行了物化性质分析和结构表征。结果表明,该介孔WC/C复合材料具有有序的介观结构(p6mm,Ia3d)、高的比表面积(约500m2/g)和较大的孔径(约4nm)。CV测试表明,三维贯通的有序TC/C-KIT-6为载体负载Pt催化剂,对甲醇的催化氧化具有更优异的作用。     

用LiBC_2O_4F_2电解液的锂离子电池的电化学性能

研究了使用草酸二氟硼酸锂(LiBC2O4F2)电解液的锂离子电池的电化学性能.循环伏安曲线和交流阻抗谱表明:电池的可逆性优良,电荷转移电阻较低.充放电测试表明:电池的首次充放电比容量较高,循环性能优良,在25 ℃时,0.2 C首次充、放电比容量分别为135.9 mAh/g和125.4 mAh/g;在25 ℃和60 ℃时,第50次0.5 C循环的容量保持率分别为98.7%和92.5%.     

锂离子电池电解质LiBC_2O_4F_2的合成与电化学性能

以草酸锂和三氟化硼乙醚溶液合成了草酸二氟硼酸锂(LiBC2O4F2),并用碳酸二甲酯溶剂进行萃取和重结晶对其提纯。LiBC2O4F2基电解液能钝化集流体铝箔,从而抑制了电解液溶剂的氧化。电化学测试结果表明:使用1.0mol/LLiBC2O4F2基电解液的LiMn2O4/Li电池首次放电比容量为110.2mAh/g,而使用1.0mol/LLiPF6基电解液时放电比容量为121.1mAh/g,但LiBC2O4F2基电解液的LiMn2O4/Li电池在室温和高温(60℃)的循环寿命比LiPF6基电解液好,且具有优良的低温放电性能。     

利用微量碳纳米管与石墨烯协同包覆提高LiCoO2正极材料的性能

采用高温固相法制备钴酸锂(LiCoO2)正极材料,将碳纳米管(CNTs)、氧化石墨烯(GO)与LiCoO2超声分散,经喷雾干燥和高温还原后,氧化石墨烯被还原成石墨烯(GR),最终得到均匀分散的碳纳米管/石墨烯/钴酸锂(CNTs/GR/LiCoO2)复合正极材料.实验采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电化学测试等方法,对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征.实验结果表明,碳纳米管与石墨烯交替分散在LiCoO2颗粒表面,形成三维分层纳米级导电网络,能有效防止复合材料的团聚,与纯LiCoO2、GR/LiCoO2、CNTs/LiCoO2相比,CNTs/GR/LiCoO2复合材料表现出更优异的电化学性能,在0.5C时放电比容量为171.28 mAh/g,循环100次后放电比容量为154.50 mAh/g,容量保持率为90.24％,5C大倍率下放电比容量达到143.60 mAh/g.     

草酸铜掺杂DMcT/PAn的氧化还原反应机理

通过循环伏安、Raman光谱和红外光谱研究了铜离子与DMcT/PAn复合材料之间的氧化还原反应机理,结果表明Cu(Ⅱ)盐能改善DMcT/PAn复合材料的均匀性,增加其导电性,充分发挥PAn的催化作用,提高活性物质的利用率;减少DMcT及其配合物在电解液中的溶解,稳定DMcT的氧化还原过程;使复合材料中溶剂尽可能多的除去,相对地增加了复合材料的比容量.