废旧隔膜衍生碳负极的电化学储锂性能

以废隔膜为前体,通过一步热解碳化制备碳负极材料,考察了温度和时间对碳化产物的影响,并研究了碳负极材料的电化学储锂性能.结果 表明,废隔膜的最佳碳化温度为420℃,碳化时间为120 min;用作锂离子电池负极材料时,在50 mA/g低电流密度充/放电时的可逆放电比容量高达543.8 mAh/g;即使在高电流密度2000 mA/g循环1000圈后,可逆放电比容量仍可稳定在125.0 mAh/g左右,表现了良好的电化学储锂性能.该研究结果不仅有助于缓解废旧隔膜对环境产生的危害,而且能充分发挥废弃资源中的利用价值、降低电极材料的制备成本.     

以过期废药氨茶碱为碳源的氮掺杂碳负极的电化学储锂性能

通过高温热解碳化将过期废药氨茶碱以氮掺杂碳的形式进行回收;利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散光谱仪(EDX)及X射线光电子能谱(XPS)研究了其微观形貌与组成,并进一步利用恒流充/放电、循环伏安法(CV)及交流阻抗法(AC)测试其电化学储锂性能.令人满意的是,伴随着过期药品氨茶碱的碳化,其中的氮元素以原位掺杂的形式保留在碳材料中,所制备的碳电极在25 mA·g-1循环200圈时的可逆比容量仍能达到520.9 mAh·g-1;尤其是在大电流密度1 A·g-1循环200圈和2 A·g-1循环500圈时的可逆比容量仍分别稳定在203.5 mAh·g-1与84.8 mAh·g-1,表现出了良好的可逆电化学储锂性能.     

含氟电解液使用次数(n≤15)对TiO2纳米管阵列形貌及锂电性能的影响

为了降低含氟电解液对环境的不良影响和有用资源的浪费,本文以不同使用次数(n≤15)的含氟溶液作为电解液,采用阳极氧化法制备了一系列TiO2纳米管阵列(TiO2NT).然后借助SEM、恒流充/放电、循环稳定性及循环伏安(CV)技术研究了含氟电解液的使用次数(n≤15)对所制备纳米管阵列电极的形貌及脱/嵌锂离子性能的影响.结果表明:含氟电解液的使用次数(n≤15)对TiO2NT形貌的负面影响不明显;作为锂离子电池负极活性材料时,电化学脱/嵌锂性能也没有出现大幅降低.     

金属有机框架苯丙氨酸铜衍生的氧化铜负极的电化学储锂性能

以金属有机框架化合物(MOF)苯丙氨酸铜(Cu(L-Phe)2)为前体,采用一步煅烧法制备了氧化铜CuO,并对样品的微观形貌、微观结构及电化学储锂性能进行研究.结果 表明,苯丙氨酸铜衍生物为直径300 nm单斜晶系的氧化铜纳米颗粒;在100 mAh/g电流密度充/放电循环200圈后,CuO纳米颗粒负极的可逆放电比容量高达505.3 mAh/g,同时表现出良好的循环稳定性和倍率性能.     

银掺杂TiO2纳米管阵列的制备及其锂电性能

采用银镜反应对阳极氧化法制备的三维有序TiO2纳米管阵列进行Ag掺杂,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线能量色散光谱仪(EDX)研究了复合Ag/TiO2纳米管阵列的微观结构及形貌;并进一步利用恒流充/放电、循环伏安(CV)及交流阻抗(AC)等方法测试其电化学性能.结果表明:复合Ag/TiO2纳米管的首次放电比容量为168 mAh/g,高于纯TiO2纳米管的118 mAh/g,且具有更好的稳定性能及倍率性能;性能改善的原因不仅得益于导电率的提高,而且得益于Ag作为负极材料时具有储锂活性.     

废烟头衍生的氮掺杂碳电极的超电容性能

废烟头是一种常见的生活垃圾,含有尼古丁、焦油等多种有害物质.若不及时有效回收处理,可能会导致环境污染或资源浪费.为此,本文通过一步热解碳化反应回收废烟头并得到氮掺杂碳材料.然后利用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、四电极电导率仪、恒流充/放电及循环伏安(CV)技术研究了废烟头衍生氮掺杂碳材料的微观结构、元素组成、电子导电率及超电性能.结果表明:废烟头衍生的氮掺杂碳材料中含有少量N、O杂原子;电极材料在100 mA/g充/放电时的初始比电容为251 F/g,经过1500次充/放电循环后仍保持在220 F/g,表现了良好的超电性能.     

磺化4,4'-联苯二酚的电氧化行为

通过电化学方法考察了磺化4,4’-联苯二酚在不锈钢电极表面的电氧化行为。并采用原位交流阻抗技术监测了电聚合反应前后电极之间的溶液阻抗响应。结果表明,磺化4,4’-联苯二酚在不锈钢电极表面发生的电氧化反应是不可逆的,起始氧化电压和峰值电压分别为0.95和1.2 V。电氧化反应后,由于聚合物膜的形成,电极之间的溶液阻抗增加了0.27Ω.cm2,增幅并不大,应该归功于联苯基团和磺酸基的双重促进效应。     

ZrP-Nafion115复合膜的直接甲醇燃料电池原位稳定性

以商品Nafion115膜中的水合纳米离子簇为微反应器,通过化学键将磷酸氢锆(ZrP)纳米粒子锚合在Nafion115膜中,制备了ZrP-Nafion115复合膜。通过XRD及原位恒流放电等方法研究了复合膜在直接甲醇燃料电池(DMFC)工况条件下的稳定性,并进一步揭示了ZrP在Nafion115膜中发生化学锚合作用的反应机理及微观结构。结果表明:使用了ZrP-Nafion115复合膜的DMFC在恒流放电(100 mA/cm~2)过程中,可以在0.4 V以上的电压中稳定运行至少116 h,且ZrP纳米粒子没有明显流失。