Sb2O3掺杂Li4Ti5O12的电化学性能

采用Sb2O3掺杂改性Li4Ti5O12.用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗技术对样品的电化学性能进行了测试.结果显示,当Ti:Sb＝4：1时,首次放电容量高达595.84mAhog-1,首次的库仑效率为45.7％,存在不可逆容量损失.提出了可能的反应机理,并用该机理解释了影响容量衰减的因素.经过20次充放电循环后,容量保持在249.57 mAhog-1.电化学阻抗谱表明,Sb的掺杂使得电化学反应阻抗减小了.     

CoTiO3纳米粉体的合成及其对MnO2电极材料的改性作用

采用溶胶-凝胶法制得钙钛矿型CoTiO₃纳米粉体，借助XRD、TEM以及循环伏安测试对其性质进行了表征。不同量的所制样品用于MnO₂电极的物理掺杂，进行了深度恒流放电、循环伏安和充放电测试。结果表明在40%KOH电解质溶液中，样品掺杂量为5%时改性效果较好。纳米CoTiO₃参与了电极反应，抑制了电化学惰性物质Mn₃O₄的生成，从而有效地改善MnO₂的放电性能，放电容量较I.C     

α-PbO纳米粉体的固相合成及其对MnO2电极材料的改性作用

利用Pb(Ⅱ）盐与NaOH在室温下进行固相反应制备的纳米级α－PbO粉体（桔红色）,借助X射线衍射、透射电镜测试对合成的纳米粉体试样拨乱反正了表征,初步探讨了反庆机理,将合成的试样用于改性MnO2电极,1次深度放电测试结果表明,样品的掺杂量在1.25％－5.00%之间对MnO2有良好的改性效果,中等负荷放电时,纳米PbO改性的MnO2电极的放电容量比常粒径PbO改性的MnO2电极的放电容量高出20％以上,比纯国际1^#电解锰样（γ-MnO2）的放电容量平均高出约50％,在重负荷放电时,改性MnO2电极的放电容量提高幅度更大。     

纳米MnO2的固相合成及其电化学性能研究(Ⅱ)--纳米γ-MnO2的电化学性能

用循环伏安(CV)和恒流放电及充放电技术测试了固相方法合成的纳米γ-MnO2的电化学性能.结果表明,纳米γ-MnO2在碱性电解液中具有优良的电化学活性.纳米样品在-0.2 V之后极化程度变小,电位下降的趋势明显减慢.重负荷放电时,纳米微粒样品显示出更大的优势,放电容量大幅度增加.CV图中显示,纳米MnO2的峰电流明显大于国际1号电解二氧化锰样品(记为S)的峰电流,表明在纳米样品中,质子、电子的嵌入和脱出以及Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的溶解和沉积比S样中更易进行.     

纳米α-PbO粉体改性MnO2的循环伏安行为

探讨了固相合成的纳米α-PbO粉体样品及其改性MnO2电极的循环伏安行为。结果表明,纳米α-PbO在碱性电解液中具有优良化学活性。铅的掺入改变了MnO2的充放电机理。在其循环扫描过程中,掺杂物与MnO2均不再以单纯氧化物的形式存在,而是形成了一系列Pb(X)(X=0,Ⅱ）Mn（Y）（Y=Ⅳ,Ⅲ,Ⅱ）复合物的共氧化与共还原,抑制了电化学惰性物质Mn3O4的生成和积累,使MnO2的可逆性得到了明显改复合物的共氧化与共还原,抑制了电化学惰性物质Mn3O4的生成和积累,使MnO2的可逆性得到了明显改善。纳米α-PbO样品与普通粒径的α-PbO样品对MnO2的改性机理类似。但前以MnO2的改性效果明显优于后。     

单斜层状结构锂离子电池正极材料LiYxMn1-xO2的合成及电化学性能

以Na2CO3 、(CH3CO2)2Mn•4H2O、Y2O3和CH3COOLi•2H2O为原料,采用高温固相法经过2次灼烧和水热离子交换法得到一系列钇掺杂的LiMn1-xYxO2 (x=0.01,0.02,0.03,0.05) 化合物。通过XRD、XPS、循环伏安及恒电流充放电测试,研究了钇掺杂离子对合成正极材料结构及电化学性能的影响。X射线衍射测试结果表明,所得产物均具有单斜层状结构。循环伏安及恒电流充放电测试结果表明,合适的钇掺杂可以起到扩展锂离子脱嵌通道和稳定骨架结构的作用, 钇离子的引入可以部分取代原有的三价锰离子, 由于钇离子的离子半径较三价锰离子大, 因此稀土掺杂锰酸锂材料的晶胞参数比未掺杂材料大, 在一定程度上扩充了锂离子迁移的三维通道, 更有利于锂离子的嵌入与脱嵌,提高单斜层状LiMnO2 材料的电化学循环可逆性及循环稳定性。通过对所得化合物进行了钇掺杂量及电化学性能的研究,得到性能比较优良的LiY0.021Mn0.979O2化合物,其首次放电比容量为125.7 mA·h/g,100次循环以后,放电比容量达212.1 mA·h/g,远高于未掺杂材料的放电容量138 mA·h/g。交流阻抗测试结果表明, Y3+的掺入能降低材料的电化学反应阻抗和提高材料中Li+的扩散能力。     

纳米碱土金属钛酸盐对MnO_2电极电化学行为的影响

采用溶胶-凝胶法制得钙钛矿型MTiO_3(M=Mg,Ca,Sr,Ba)纳米粉体，并将所得纳 米MTiO_3用于40%KOH电解液中MnO_2电极的物理改性。恒流放电测试结果表明，掺 杂5%的纳米MTiO_3能部分抑制MnO_2电极第二步放电过程中电化学惰性物质 Mn_3O_4的生成，可使MnO_2电极放电提高40%以上；改性电极的可充性能也得到一 定的改善。循环伏安测试表明，在充放电过程中，纳米MTiO_3只是填充到MnO_2空 隙中，并未参与电极反应；纳米MTiO_3的掺入改善了电极的传质和传荷环境，增大 了改性电极的氧化还原电流，提高了电活性物质的利用率；但经多次循环充放，纳 米MTiO_3不能有效地阻止MnO_2的结构崩溃，只能有限地延缓其容量的衰减速度。     

Ag-TiO2-MnO2复合材料的制备与电化学性能研究

采用高温固相法制备了Ag-TiO₂共修饰的二氧化锰锂电池阴极材料,通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、X射线光电子能谱仪（XPS）、能量散射X射线能谱（EDS）、循环伏安测试（CV）、恒流放电测试、交流阻抗测试（EIS）等分别检测了所制备样品的物理-化学特性及相应的电化学性能特征.结果表明：空白二氧化锰与修饰后二氧化锰均为β 晶型,相比于未修饰样品,Ag-TiO₂-MnO₂ 样品的形貌得到了明显的改变.修饰后样品大倍率的放电比容量显著提升,1C 下的容量由 75mAh·g^-1 增加到 115mAh·g^-1,Ag-TiO₂-MnO₂ 样品 Mn-O 键能的增强对于抑制放电过程中体积膨胀也有一定作用,可以使二氧化锰材料保持较好的结构稳定性.     

镱掺杂LiFePO4/C正极材料结构和电化学性能

采用高温固相法制备LiFe1-xYbxPO4/C(x=0,0.06,0.08,0.10)锂离子电池正极材料,并用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),循环伏安测试(CV)及交流阻抗测试(EIS)等方法进行结构和电化学性能的测试。XRD分析结果表明LiFe1-xYbxPO4/C(x=0,0.06,0.08,0.10)样品具有橄榄石型晶体结构。Yb的掺杂导致LiFePO4晶格中c轴方向的P-O键长增加,其中x=0.08样品具有最长的P-O键长。SEM图表明Yb的掺杂可明显细化颗粒,其中x=0.08时样品粒径为200 nm,比未掺杂样品降低了约2.5倍。电化学性能测试表明,Yb的掺杂使样品的放电容量增加,循环稳定性能提高。在-20～40℃温度区间内,放电容量随温度的升高而增加,其中x=0.08的样品40℃时放电容量为150 mAh.g-1,但测试温度达到60℃时,放电容量急剧下降。EIS测试表明Yb的掺杂可以明显改善电极表面电化学反应的动力学性能,降低电荷转移电阻,提高交换电流密度。     

溶胶-凝胶法合成Li_(1-x)Na_xMn_2O_4及其作为水系锂离子电池正极材料的电化学性能

用溶胶凝胶法合成了Na+离子掺杂的Li_(1-x)Na_xMn_2O_4(x=0,0.01,0.03,0.05)。X射线衍射图表明Na+取代Li+进入Li_(1-x)Na_xMn_2O_4晶格中,扫描电镜图看出产物是粒径为100~300 nm的颗粒。恒流充放电测试结果表明,Li_(0.97)Na_(0.03)Mn_2O_4在2C倍率下循环100圈后放电容量保持率比未掺杂的LiMn_2O_4从51.2%提升到84.1%。循环伏安测试表明Na+离子掺杂降低了材料极化且增大了锂离子扩散系数。10C倍率下Li0.97Na0.03Mn2O4仍有79.0 m Ah·g-1的放电容量,高于未掺杂样品的52.1 m Ah·g~(-1)。Na+离子掺杂可以稳定材料结构并提高锂离子扩散系数,从而提高LiMn_2O_4的电化学性能,是一种可行的改性方法。     

α-PbO纳米粉体的固相合成及其对MnO2电极材料的改性作用

固相反应;放电容量;α-PbO纳米粉体的固相合成及其对MnO2电极材料的改性作用     

阳极共沉积法制备Fe和Co掺杂PbO2电极及其性能表征

采用阳极共沉积的方法制备了Fe和Co掺杂Ti/PbO2电极。 用XRD、SEM及循环伏安法研究了Fe和Co掺杂对Ti/PbO2电极的影响。 结果表明,掺杂Fe和Co的Ti/PbO2电极与纯Ti/PbO2电极相比,虽然形貌变化很小,但在结构和性质上发生了改变。 Co掺杂可提高电极的析氧活性,PbO2 电极涂层在电化学过程中存在溶解和重新沉积或者晶型转化的现象。 这种Pb2+的溶解与再沉积可能会影响电极材料的寿命。     

Mo,W电极在MgCl_2-KCl-NaCl-CaCl_2熔盐中电解镁的钝化行为

应用循环伏安法和计时电流法研究了Mg(Ⅱ)在MgCl2-KCl-NaCl-CaCl2四元熔盐体系中于(Mo、W)阴极上的放电过程及其钝化行为.结果表明,W电极放电反应的可逆性比Mo电极的好.后者的计时电流曲线偏离线性特征,且其阴极钝化比W严重.     

锂离子二次电池正极材料 Li~0~.~7~5Na~0~.~2~5MnO~1~.~9~2I~0~.~0~8化合物 的合成与表征

采用LiOH·H~2O为锂源,化学纯MnO~2(CMD)为锰源,NaI为添加剂,乙腈为非水介质,在常温常压下合成了锂离子二次电池正极材料Li~0~.~7~5Na~0~.~2~5MnO~1~.~9~2I~0~.~0~8化合物,并采用XRD,BET,TEM及电化学测试等手段对该化合物进行了表征。结果表明该化合物原料呈非晶态超细粉末,平均粒径在45～60nm之间,具有较大的比表面积(35～48m^2/g)。经260℃真空干燥后,样品转化为纳米晶态,以该化合物作正极材料与Li作对电极构成的锂电池,在1.5～4.3V之间和0.353mA/cm^2条件下恒流充放电,首次充放电比容量超过280(mA·h)/g。充放电效率大于95％。循环20次后,其充放电比容量仍大于260(mA·h)/g,是很有应用前景的锂离子二次电池正极材料。     

季铵盐掺杂聚苯胺电极的电容性能

采用循环伏安法,在铂电极表面聚合制备了季铵盐[CnH2n+1N(CH3)3]Cl(n=12,14,16,18)掺杂的聚苯胺修饰电极。 利用扫描电子显微镜、红外光谱以及X射线衍射对复合电极的表面形貌和结构进行了表征。 用循环伏安法、交流阻抗和恒电流充放电测试对电极的电化学性质和电容行为进行了系统研究。 结果表明,其中[C18H37N(CH3)3]Cl季铵盐掺杂的聚苯胺复合电极比表面积大,电容性能好,在2×10-3 A的充电电流下,初始比电容高达329.6 F/g,未掺杂电极比电容为199.0 F/g。 而且,复合电极的循环稳定性良好,经30次循环后比电容保持为252.4 F/g。     

含稀土钇电极材料的声化学制备及电化学性能

通过超声浸渍法以不同浓度的Y(NO3)3溶液成功地制得几种声化学改性锌粉, 以期改善碱性电池锌电极的电化学性能. 利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及电化学测试等方法考察了改性锌粉上Y(OH)3/Y2O3的形成及相应锌电极的耐腐蚀和循环性能. 结果表明, Y(NO3)3浓度为0.036 mol·L-1时, 声化学改性锌粉表面均匀分布着颗粒状的Y(OH)3/Y2O3, 且这些钇化合物优先生长在锌粉表面的缺陷位置, 阻挡了电化学过程中锌酸根离子向碱性电解液中的溶解与扩散, 使得相应锌电极的缓蚀效率达79.6%, 且20次循环伏安曲线的阴、阳极峰电位差比空白样减小了285 mV. 将这种改性锌粉和空白锌粉组装成模拟锌银电池, 在250 mA·cm-2的高放电电流密度下测试发现, 声化学改性锌粉的锌电极从1次到30次循环的放电容量损失仅为62.7 mAh·g-1; 且放电容量在50周期时达到322.6 mAh·g-1, 说明声化学改性锌粉可明显提高电极的放电容量和循环寿命.     

Nanoscopic assemblies between supramolecular redox active metallodendrons and gold nanoparticles: synthesis,characterization, and selective recognition of H2PO4-, HSO4-, and adenosine-5'-triphosphate (ATP2-) anions

Tri- and nonaferrocenyl thiol dendrons have been synthesized and used to assemble dendronized gold nanoparticles either by the ligand-substitution method from dodecanethiolate-gold nanoparticles (AB(3) units) or Brust-type direct synthesis from a 1:1 mixture of dodecanethiol and dendronized thiol (AB(9) units). The dendronized colloids are a new type of dendrimers with a gold colloidal core. Two colloids containing a nonasilylferrocenyl dendron have been made; they bear respectively 180 and 360 ferrocenyl units at the periphery. These colloids selectively recognize the anions H(2)PO(4)(-) and adenosine-5'-triphosphate (ATP(2)(-)) with a positive dendritic effect and can be used to titrate these anions because of the shift of the CV wave even in the presence of other anions such as Cl(-) and HSO(4)(-). Recognition is monitored by the appearance of a new wave at a less positive potential in cyclic voltammetry (CV). The anion HSO(4)(-) is also recognized and titrated by the dendronized colloid containing the tris-amidoferrocenyl units, because of the progressive shift of the CV wave until the equivalence point. These dendronized colloids can form robust modified electrodes by dipping the naked Pt electrode into a CH(2)Cl(2) solution containing the colloids. The robustness is all the better as the dendron is larger. These modified electrodes can recognize H(2)PO(4)(-), ATP(2)(-) and HSO(4)(-), be washed with minimal loss of adsorbed colloid, and be reused.     

银离子交换的沸石修饰电极的循环伏安新特性

银离子交换沸石Y修饰电极(Ag⁺-沸石Y)的循环伏安(CV)行为, 不同于溶液中的银离子在固体银电极表面上的CV行为. Ag⁺-沸石电极中银离子还原电位明显受沸石体内银簇影响. 依据Ag⁺-沸石修饰电极在含有能够与银离子形成难溶盐的电解质中的CV行为, 本文发现了沸石对溶液中阴离子具有尺寸选择效应, 并解释了银离子交换沸石修饰电极的循环伏安反应特性.