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1.
在碱性条件下用KMnO4氧化MnSO4制备得到粒径约小于200 nm 的MnO2微粒. 将MnO2粉末、乙炔黑、分散剂Lomar-D、粘度控制剂乙醇胺、粘结剂羧甲基纤维素钠(CMCS)及去离子水按质量比200:40:4:1:1:4000混合, 超声分散得到稳定的“墨水”体系. 用计算机喷墨打印得到MnO2超薄电极. SEM测试结果表明电极表面均匀, 厚度约为2.5 μm. 循环伏安法和恒电流充放电实验结果表明, 在1 mol·L-1 Li2SO4溶液中, 电位区间为0-0.85 V(vs SCE)内MnO2超薄电极表现出优良的超电容性能. 在以9.4 A·g-1充放电时, MnO2超薄电极的放电比电容为154 F·g-1, 循环2000周后, 电容量几乎不变. 相似文献
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以多层次聚苯胺颗粒为电极活性物质的超级电容器的电化学性能 总被引:21,自引:0,他引:21
以(NH4)2S2O8为氧化剂用化学氧化法合成了具有多层次结构的聚苯胺颗粒,其二次颗粒由一次颗粒集结而成,一次颗粒的粒径基本上在1 μm以下,一次颗粒由多层微小薄片叠合而成. 用这种聚苯胺为活性物质制成电极,以2 mol•L-1的H2SO4水溶液作电解液,组装成了聚苯胺电极超级电容器. 用循环伏安法、电化学阻抗谱和恒电流充放电技术测试了该超级电容器的电化学性能.在7 mA的充放电电流下,它的比能量可达6.35 Wh•kg-1,比功率可达132 W•kg-1,电极材料的比容量可达408 F•g-1. 在20 mA的充放电电流下,它的比能量可达4.39 Wh•kg-1,比功率可达328 W•kg-1,电极材料的比容量可达324 F•g-1. 在100次的充放电循环中,聚苯胺电极超级电容器的电容量没有下降,电荷充放电效率一直保持在95%左右. 相似文献
3.
新型超大容量电容器电极材料—纳米水合MnO2的研究 总被引:16,自引:0,他引:16
本文用KMnO4氧化MnSO4制得纳米水合MnO2粉末,以该粉末作为活性物质制成电极,分别在物质的量浓度为0.1mol.L^-1的Na2SO4.0.5mol.L^-1的NaSO4,2.0ml.L^-1的(NH4)2SO4水溶液中,在0.0-0.85V(SCE)电位范围内用循环伏安考察电极的电容性能,循环伏安结果表明该材料在0.5mol.L^-1Na2So4水溶液中表现了良好的电容性能;用恒流充放电测得其比容量可达177.5F.g^-1.经5000次循环,电极容量保持90%以上。 相似文献
4.
以互通多孔碳(IPC)为载体,水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰(MnO2),制备互通多孔碳/二氧化锰纳米(IPC/MnO2)复合电极材料.采用扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),X射线衍射(XRD),热重分析(TGA)对其结构进行表征;采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究.结果表明:生成的MnO2均匀地负载在碳的表面,形成多层次结构,并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO2由纳米颗粒变为纳米片状结构;MnO2纳米片具有典型的K-Birnessite型晶体结构;复合物中MnO2的含量约为34%(w).在100°C制备的IPC/MnO2复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g-1;随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变.以IPC/MnO2为正极,活性炭(AC)为负极,1 mol·L-1Na2SO4溶液为电解液组装成IPC/MnO2//AC混合超级电容器,发现IPC/MnO2电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V,容量可达86F·g-1,且表现出良好的电容特性和大电流放电性能. 相似文献
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利用湿法反应制备的LiV3O8的锂离子扩散特性 总被引:4,自引:0,他引:4
利用V2O5•nH2O湿凝胶和Li2CO3作原料,通过溶液反应和低温焙烧的方法合成了用于锂离子电池正极的LiV3O8.对其前驱体和产品分别进行DTA-TG、XRD表征.LiV3O8用作锂离子电池正极的电化学性能利用恒电流充放电测试进行研究.实验表明活性材料LiV3O8具有较高的充放容量和良好的循环性能.LiV3O8电极的锂离子化学扩散系数由恒电位间歇滴定技术(PITT)来确定,其值依据Li1+xV3O8中x值的不同在10-8~10-10 cm2•s-1的变化范围内.获得的锂离子的扩散活化能为:Ea=25~42 kJ•mol-1(x=0.18~2.5).认为锂离子扩散的最大活化能是由锂离子在Li4V3O8相中的扩散决定的. 相似文献
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α-PbO纳米粉体的固相合成及其对MnO2电极材料的改性作用 总被引:6,自引:0,他引:6
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。 相似文献
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超细氢氧化亚镍的溶胶凝胶法制备及其准电容特性 总被引:4,自引:0,他引:4
以聚乙二醇为抑制剂,采用溶胶凝胶法制备了粒径小于200 nm且具有链珠状特殊形态的超细氢氧化亚镍电极材料.伏安特性测试和电化学阻抗测试表明在氢氧化亚镍中掺加适量碳纳米管可以显著改善电极材料的容量特性和阻抗特性,其中碳纳米管质量分数为20%的复合电极其比电容量可以达到320 F&;#8226;g-1.采用复合电极作为正极,活性炭电极作为负极组成的复合型电化学电容器最大工作电压可以达到1.6 V,具有良好的容量特性和大电流放电特性.恒流充放电测试证明复合型电化学电容器具有高能量密度及高功率放电特性,电容器的峰值功率密度为8.6 W&;#8226;g-1.当以0.88 W&;#8226;g-1功率放电时,电容器能量密度可达20.11 W&;#8226;h&;#8226;kg-1, 当采用3.46 W&;#8226;g-1的高功率进行放电时,复合型电容器的能量密度仍然能够达到11.11 W&;#8226;h&;#8226;kg-1. 相似文献
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采用喷墨打印技术制备了LiCoO2薄膜电极. 用X射线衍射、扫描电镜(SEM)、循环伏安和恒电流充放电试验对薄膜电极进行结构表征和电化学性能测试. SEM结果表明, 所制备的薄膜电极表面粒子分布均匀, 厚度约为1.27 μm. 经过轻微热处理(450 ℃, 30 min)的薄膜LiCoO2电极呈现出稳定的充放电循环性能. 当以20 μA/cm2进行充放电时, 第50次循环容量保持率约为首次放电容量(81 mA·h/g)的87%, 10次循环后的充放电过程的充放电效率均接近100%. 相似文献
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聚阿魏酸修饰电极的电化学特性及电催化性能 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了阿魏酸在玻碳电极表面电聚合成膜的方法和条件,测量了应用电化学方法制备不同厚度的阿魏酸修饰电极的循环伏安行为及其它电化学性质.对厚度为0.5 μm的阿魏酸膜,测得的电子转移系数为0.49,表观电极反应速率常数(ks)为6.56 s-1.扩散系数DR为7.9×108 cm2•s-1,Do为4.48×108 cm2•s-1.该修饰电极对烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)氧化具有很好的催化作用.NADH浓度在0.01~5.0 mmol•dm-3范围内与峰电流呈现良好的线性关系. 相似文献
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合成路径对超级电容器用二氧化锰性质的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
研究了不同合成路径对二氧化锰结构及电化学性能的影响. 路径1为将0.15 mol/L醋酸锰溶液加入到0.1 mol/L高锰酸钾溶液中; 路径2中, 物料的加料方式与路径1相反. X射线衍射和扫描电镜测试表明合成的产物均为无定型α-MnO2, 晶粒尺寸为200~300 nm. 氮吸附曲线测试结果表明: 路径1所得的二氧化锰具有较大的比表面积(329 m2/g), 其孔径分布比较均一, 孔径6~12 nm, 孔体积较小(0.45 cm3/g); 路径2所得的二氧化锰比表面积较小(298 m2/g), 具有从微孔到大孔的连续分布孔, 平均孔径11.4 nm, 孔体积较大(0.66 cm3/g). 交流阻抗和循环伏安电化学测试结果显示: 路径2所得样品具有较大的法拉第阻抗, 在较低扫描速度下(2 mV8226;s-1), 其比电容(203 F8226;g-1)比路径1所得MnO2高(189 F8226;g-1), 路径1所得二氧化锰的比电容随扫描速度变化的趋势较小. 恒流充放电测试显示路径1合成的二氧化锰具有较好的功率特性. 在2 A8226;g-1的电流密度下, 其比容量为0.1 A8226;g-1电流密度下的96.3%, 而路径1的样品的容量保持率为92.5%. 造成上述结果差异的原因是由于不同合成路径导致二氧化锰存在不同的孔结构特征所致. 相似文献
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二氧化锰/球形活性炭复合材料在有机系超级电容器中的应用 总被引:2,自引:0,他引:2
以Mn(NO3)2和中间相炭微球基球形活性炭(MSAC)为原料,采用热分解的方法成功制备了一种新型超级电容器用MnO2/MSAC球形复合材料。 通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对比分析了该复合材料的结构和形貌,并采用循环伏安、恒流充放电、电化学阻抗(EIS)、循环充放电研究了电极的电化学性能。 结果表明,MnO2/MSAC球形复合物中的MnO2粒径为100~160 nm;在1 mol/L的LiPF6/(DMC+EC)(EC:乙烯碳酸酯;DMC:碳酸二甲酯) 有机电解液中MnO2/MSAC复合材料所组装的电容器的工作电压可达3.0 V,在0.002 A/cm2电流密度下,MnO2/MSAC球形复合材料的电容器和单纯MSAC材料的电容器的首次循环比容量分别为186和167 F/g,在循环过程中,MnO2/MSAC球形复合材料的电容器循环200次后充放电的库仑效率基本保持在95%以上。 此外,MnO2/MSAC球形复合材料的充放电曲线表现出典型的电容行为;循环伏安曲线也表现出良好矩型特征,同时具有较高的能量密度和良好的功率性能。 相似文献
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以直立碳纳米管为基底,以pH=6.0的0.1mol/L Na2SO4 为底液,采用电化学沉积法在0.2 mol/L Mn(CH3COO)2溶液中制备了直立碳纳米管与二氧化锰复合材料。SEM测试结果表明复合材料表面呈现多孔状结构。通过循环伏安,恒流充放电,交流阻抗等电化学方法对复合材料修饰电极进行电容性质测试。实验结果表明,在1mol/L KCl 溶液中,0-0.6V(vs. 银/氯化银参比)电位窗口内此复合材料表现出优良的超电容性能。直立碳纳米管电极的比电容为16 F/g,在碳纳米管表面沉积上二氧化锰修饰层后,此复合材料电极的比电容增大至330 F/g,比电容量大幅提升近20倍。同时扫描200圈后,直立碳纳米管与二氧化锰复合材料的循环伏安曲线变化很小,说明其具有相当好的循环寿命和电容稳定性能。 相似文献
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以高压静电纺丝法制备了具有微孔结构的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物[P(VDF-HFP)]无纺布膜, 吸附离子液体3-乙基-1-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐(EMIBF4)后成为凝胶聚合物电解质, 其室温离子电导率达到8.43 mS•cm-1, 初始热失重温度超过300 ℃. 以其为聚合物电解质的活性碳电极双电层电容器具有较好的电化学性能, 1.0 mA•cm-2恒流充放电500次循环后仍保持 90.67 F•g-1的比容量, 容量保持率为96.86%. 相似文献
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纳米纤维聚苯胺在电化学电容器中的应用 总被引:15,自引:0,他引:15
采用脉冲电流方法(PGM)合成了具有纳米纤维结构的导电聚苯胺(PANI).扫描电子显微镜对膜层观察表明, PANI膜是由直径约为100 nm的掺杂态聚苯胺纤维交织而成.以纳米纤维状聚苯胺组成电化学电容器,研究了其电化学电容性能,并与恒电流方法(GM) 制备的颗粒状PANI电容器性能进行了比较.结果表明,在相同的沉积电量下,PGM制备的纳米纤维状PANI电化学电容器比颗粒状PANI电化学电容器具有更大的电容容量,其电化学电容器的比电容可高达699 F•g-1,能量密度为54.6 Wh•kg-1.并且该电化学电容器具有良好的充放电性能和循环寿命. 相似文献