利用Triton X-100合成介孔二氧化硅及其形貌研究

以非离子型表面活性剂Triton X-100为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,合成了介孔二氧化硅分子筛.利用XRD、N2吸附—脱附、SEM、以及TG-DTA对样品进行了表征,结果表明合成的材料具有有序介孔结构、高比表面积及高孔容。同时比较了不同条件下所得产物的形貌结构,并分析了它们的形成机理。     

介孔碳纳米纤维-硫作为锂硫电池正极材料

锂硫电池的商用化受到硫和多硫化锂低的电导率、多硫化锂在有机电解液中的溶解、放电过程中硫的体积膨胀等因素的制约。我们通过自模板法制备了具有石墨化孔壁结构的介孔碳纳米纤维（MCNF）,并利用这种结构将硫和多硫化锂封装在碳骨架内。具有石墨化孔壁结构的一维MCNF能够在循环中为硫和多硫化锂提供良好的导电网络。MCNF中小的介孔能够抑制长链多硫化锂的扩散。另外,MCNF大的孔容能够负载比较多的硫,并且能够为硫的放电膨胀提供足够的纳米空间。本工作制备的MCNF-硫纳米复合材料在0.8A·g^-1的电流密度下,经过100次循环后仍有820mAh·g^-1的比容量。     

三维连续结构Li4Ti5O12/石墨烯纳米复合材料：制备和其锂离子电池超长循环性能

利用具有三维连续纳米孔结构的热剥离石墨烯为骨架制备Li4Ti5O12/石墨烯纳米复合材料。通过乙醇挥发法在热剥离石墨烯的纳米孔道内引入前驱物,进一步高温热处理,在热剥离石墨烯的孔道内原位形成Li4Ti5O12纳米粒子。利用复合材料作为锂离子电池电极材料。电化学反应过程中,热剥离石墨烯的三维连续结构确保了Li4Ti5O12纳米粒子与石墨烯在长循环过程中的有效接触。因此,复合材料表现出优异的循环稳定性。在5C下,5 000次循环后,其容量保持率高达94%。     

还原氧化石墨烯/碳纳米管/Co_3O_4三元复合材料的制备与电化学性能

将低温水热反应和低温热处理相结合,制备了含还原氧化石墨烯(RGO)、碳纳米管(CNTs)和Co3O4的三元纳米复合材料RGO-CNTs-Co3O4;利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析了合成产物的相组成和微观结构,分析了其形成过程;并利用电化学测试装置测定了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果表明,在合成反应过程中,氧化石墨烯被还原剂肼还原为石墨烯,同时在石墨烯和CNTs表面生成氢氧化钴;再经低温热处理得到RGO-CNTs-Co3O4三元复合材料.Co3O4纳米颗粒均匀分散在由RGO片层和CNTs组成的三维网络结构中;这种三维网络结构既有利于电子和离子的传输,又能够有效抑制Co3O4在脱嵌锂过程中因体积变化引起的结构破坏.总体而言,合成的新型三元复合材料具有高的比容量以及良好的循环性能与倍率性能.     

三维连续结构Li4Ti5O12/石墨烯纳米复合材料:制备和其锂离子电池超长循环性能

利用具有三维连续纳米孔结构的热剥离石墨烯为骨架制备Li₄Ti₅O₁₂/石墨烯纳米复合材料。通过乙醇挥发法在热剥离石墨烯的纳米孔道内引入前驱物, 进一步高温热处理, 在热剥离石墨烯的孔道内原位形成Li₄Ti₅O₁₂纳米粒子。利用复合材料作为锂离子电池电极材料。电化学反应过程中, 热剥离石墨烯的三维连续结构确保了Li₄Ti₅O₁₂纳米粒子与石墨烯在长循环过程中的有效接触。因此, 复合材料表现出优异的循环稳定性。在5C下, 5 000次循环后, 其容量保持率高达94%。     

石墨烯包覆碳纳米管-硫(CNT-S)复合材料及锂硫电池性能

针对锂硫电池研究与实际应用中遇到的主要问题, 本文通过一种简单有效的水热法还原氧化石墨烯对商用碳纳米管-硫(CNT-S)纳米复合材料进行包覆, 形成一种可有效抑制多硫聚合物扩散的石墨烯包覆结构。X射线衍射(XRD), 扫描电子显微镜(SEM)表征结果表明硫均匀地负载在碳纳米管上, 并且在CNT-S复合材料外表面包覆有一层石墨烯。电化学测试结果表明, 这种包覆结构能显著提高CNT-S复合材料的锂硫电池性能。     

锂硫电池用多孔碳/硫复合正极材料的研究

锂硫电池具有高的理论比容量和理论能量密度,被认为是当前最有前景的二次电池体系之一。现阶段锂硫电池的研究工作主要集中于高性能硫正极材料的设计与合成。具有优良的导电性、良好的结构稳定性和多孔结构的纳米碳材料,比如活性碳、介孔碳、超小微孔碳、多级结构多孔碳、空心碳球和空心碳纤维,充分满足了锂硫电池正极材料对碳基体的要求。本文综述了近年来多孔碳/硫复合材料作为硫正极的研究进展。总结了以具有不同结构特征的多孔碳基体负载硫组装的锂硫电池的电化学性能,并分析了不同多孔结构对性能的影响。最后在此基础上,从多孔碳/硫复合正极材料的设计和合成的角度,展望了其未来的发展趋势。     

溶剂热合成具有海绵状结构的介孔SnO2

采用溶剂热方法, 以SnCl4·5H2O/尿素/乙醇三元体系合成了具有特定结构的前驱体, 该前驱体经焙烧后得到了具有海绵状结构的介孔SnO2. 利用X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶红外吸收光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热分析(TG-DTA)和氮气等温吸附鄄脱附等方法对产物的结构、形貌和热稳定性进行表征. 结果表明, 300 ℃焙烧处理后的样品由粒径约为5 nm的纳米粒子堆积而形成海绵状结构, 其中孔的尺寸范围在2-8 nm, 样品比表面积达到了134 m2·g-1.     

溶剂热合成具有纳米孔结构的γ-Al2O3

0引言γ-Al2O3又称活性氧化铝,一般具有较高的比表面积,在工业生产中被广泛用作吸附剂和催化剂载体[1],尤其是可作为负载贵金属催化剂的载体[2￣4]。纳米级的γ-Al2O3由于颗粒粒径小而在其颗粒表面形成了丰富的失配键和欠氧键,以此制成多孔薄膜作为催化剂及催化剂载体,其性能比目前使用的同类产品性能要优越许多[5]。但纳米级的γ-Al2O3也存在一些缺点,如由于纳米颗粒的表面能较高导致了颗粒的团聚较严重,分散性较差;由于γ-Al2O3活性较高,所以其高温热稳定性不太好,这些缺点极大地限制了γ-Al2O3的应用范围。因此合成具有良好分散性和…     

快速沉淀法制备多孔纳米NiO及其电容性质研究

本文提出一种简单、低成本和无污染的快速沉淀法, 在没有添加任何有机试剂的条件下, 制备了高比表面积并具有良好孔径分布的Ni(OH)2, 于300 ℃下焙烧得到了多孔纳米NiO, 它在2.0 mol/L KOH电解液中的单电极比容量约为255 F/g.