有序介孔碳CMK-3微波负载NiO及其电容性能研究

微波法负载具有简便、快速、均匀的优点. 本文尝试以乙二醇为还原剂, Ni(Ac)₂为Ni源, 通过微波辐射负载及低温空气煅烧在CMK-3上形成NiO. 对样品进行X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N₂吸脱附等结构表征及循环伏安(CV)等电化学性能测试. 结果显示, 微波法并经低温空气煅烧后有序介孔碳CMK-3的小角XRD峰强度变弱、比表面积下降、孔容减小, 但却使其比电容从229.3 F/g提高到295.9 F/g, 大于文献报导中介孔碳负载MnO₂, RuO₂•xH₂O后的比电容值. 由此说明微波法是有效的负载方法, 具有较好的应用前景.     

掺碳的钠离子电池正极材料NaVPO4F的电化学性能

添加适量的葡萄糖并用高温固相法合成钠离子电池正极材料NaVPO₄F。用X射线衍射仪、扫描电镜等对NaVPO₄F进行结构表征，采用循环伏安、交流阻抗技术等对其进行电化学性能测试，探讨了不同掺碳量对NaVPO₄F结构和电化学性能的影响。恒流充放电测试结果显示，掺碳10wt%的NaVPO₄F在0.1C倍率下首次充、放电容量分别达到151.5 mAh·g^-1和113 mAh·g^-1，充、放电平台分别为3.8 V和3.6 V，经过20次循环，放电比容量的保持率为初始的91.6%。循环伏安曲线出现明显的氧化还原峰，并分别与充、放电电位平台相对应。交流阻抗图谱显示，掺碳10wt%的NaVPO₄F样品充放电阻抗较小，可逆性较好。     

花瓣状微球MoS_2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能

采用有利于二维层状结构形成的L-半胱氨酸作为硫源,钼酸钠作为钼源,制备聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)辅助水热合成花瓣状微球形貌的MoS2/还原氧化石墨烯复合电极材料(PVP-MoS2/RGO).X射线衍射(XRD)及透射电子显微镜(TEM)证实,经过PVP的适量添加,MoS2有序堆垛结构的片层数目明显减少.扫描电子显微镜(SEM)显示,添加适量PVP的MoS2/石墨烯材料具有分散性更好的花瓣状微球形貌.上述的少层有序堆垛结构及复合材料的良好分散性缩短了MoS2中锂离子的嵌入/脱出路径,使其具有更高的容量、循环稳定性和倍率性能.     

介孔SnO2的结构表征及其湿敏性能

以十六烷基三甲基溴化铵、十二胺为模板剂, 采用双模板法及均相沉淀法, 分别制备了介孔结构的SnO2. BET测试结果表明, 双模板法制备的介孔SnO2平均孔径、孔容和比表面积分别为4.9 nm、0.213 m3·g-1和172.9 m2·g-1, 而均相沉淀法合成产物孔径分布的离散程度较大, 孔容和比表面积降至双模板法的66.0%和21.8%. 以叉指电极为工作电极集电体, 利用交流阻抗技术测定了所得SnO2的湿敏性能. 结果表明, 与均相沉淀法制备的SnO2 相比, 双模板法制得SnO2的双电层电荷传递阻抗、双电层电容及Warburg扩散系数随湿度变化的幅度更明显, 表明其具有较好的湿敏性能. 对介孔结构特征与湿敏性能相关性研究表明, 具有较大孔容和比表面的介孔SnO2可改善材料的感湿性能.     

碳材料中多层次孔对负载铂电催化活性的影响

分别以商用碳黑XC-72、介孔碳CMK-5和含多层次孔的碳气凝胶HCA为载体, 微波法负载Pt纳米粒子, 在硫酸和甲醇溶液中进行循环伏安测试, 考察碳材料中多层次孔对其电催化活性的影响. 结果显示, Pt/HCA电极表现出较高的峰电流(7.5 mA·cm-2)和电化学活性面积(128.0 m2·g-1). 这可能是因为碳气凝胶具有连续但非周期性的介孔结构, 有利于Pt纳米粒子的分散以及反应物质的传质.     

花瓣状微球MoS2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能

采用有利于二维层状结构形成的L-半胱氨酸作为硫源,钼酸钠作为钼源,制备聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）辅助水热合成花瓣状微球形貌的MoS₂/还原氧化石墨烯复合电极材料（PVP-MoS₂/RGO）. X射线衍射（XRD）及透射电子显微镜（TEM）证实,经过PVP的适量添加,MoS₂有序堆垛结构的片层数目明显减少. 扫描电子显微镜（SEM）显示,添加适量PVP的MoS₂/石墨烯材料具有分散性更好的花瓣状微球形貌. 上述的少层有序堆垛结构及复合材料的良好分散性缩短了MoS₂中锂离子的嵌入/脱出路径,使其具有更高的容量、循环稳定性和倍率性能.     

有序介孔C/NiO复合材料的合成及其电化学性能

以嵌段共聚物F127(Mw=12600, PEO106PPO70PEO106)为模板剂, Ni(Ac)2·4H2O为Ni源, 低分子量的酚醛树酯为碳源, 通过溶胶-凝胶三元共组装方法合成高度有序介孔C/NiO复合材料. 对样品进行X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸脱附等结构表征及循环伏安(CV)等电化学性能测试. 结果显示, NiO晶体和碳组成了C/NiO复合材料的基本骨架, 该复合材料具有高度有序的介孔结构. NiO晶体的存在极大地提高了复合材料的电化学性能, 当C/NiO达到4:1(苯酚与Ni(Ac)2·4H2O的摩尔比)时复合材料的比电容达到444.1 F·g-1, 而有序的介孔结构并没有被破坏, 使得该材料具有较好的应用前景.