钕掺杂二氧化铅复合阳极的电化学性能研究北大核心CSCD

利用电沉积法制备了钕(Nd)掺杂钛(Ti)基二氧化铅(PbO_2)复合阳极,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学阻抗谱、线性扫描伏安法、循环伏安法等对所制备电极的表面形貌、物相组成及电化学性能进行了分析.结果表明,Nd掺杂使得PbO_2阳极表面颗粒变小、结构更加致密,增大了电极比表面积,改善了电极电化学性能.PbO_2和PbO_2-Nd阳极表层主要为β-PbO_2,Nd掺杂提高了β-PbO_2的结晶纯度,改变了表面相的相对丰度,促进了β(101)晶面形成.PbO_2-Nd阳极具有更小的电化学反应电阻,更高的析氧电位,更强的电子交换能力和更长的使用寿命.将所制备电极应用于处理苯酚模拟难降解有机废水,PbO_2-Nd阳极对苯酚具有更好的电催化氧化效果,降解3 h,苯酚去除率达85.7%,COD去除率达73.8%.循环使用6次,PbO_2-Nd阳极电催化活性无明显衰减,显示出更好的电催化耐久性.     

聚苯胺阳极的性能研究

用磺基水杨酸和硫酸为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,合成了一种高电导率聚苯胺粉末,并压制成聚苯胺阳极。采用FTIR和DSC/TGA对聚苯胺的结构和热稳定性进行分析,同时也采用加速电解寿命测试和电化学阻抗技术,研究了聚苯胺阳极的电化学性能和该电极在硫酸中的使用寿命。结果表明,在电解过程中槽电压从不稳定-稳定-快速增大的变化过程,电化学行为变化也比较明显。把该电极用于处理含酚废水和铅电极进行对比表明,节电率达34%,转化率达96.8%,是一种优良的电化学催化剂。     

ZrO2掺杂铌基二氧化铅电极制备及其甲基橙降解电催化性能

本文利用电沉积制得ZrO₂掺杂铌基二氧化铅电极,通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）观察表征了Nb/ZrO₂+PbO₂电极表面形貌特征及组成. 用线性伏安曲线、电化学交流阻抗和循环伏安曲线测试了Nb/ZrO₂+PbO₂电极电化学性能,及其甲基橙（MO）的降解电催化效果. 结果表明,ZrO₂掺杂使Nb/PbO₂电极表面更致密、粗糙,结晶尺寸更小,增大了电极比表面积,提高了电极电催化活性. Nb/ZrO₂+PbO₂电极活性层主要由β-PbO₂和少量的α-PbO₂以及部分ZrO₂共沉积而成. 有较高的析氧电位、吸附电容和较低的电荷转移电阻,其甲基橙（MO）降解电催化活性更佳,降解过程受扩散控制.     

搅拌速率对β-PbO_2-CeO_2-ZrO_2复合电极材料电化学性能的影响

为了提高三价铬镀铬工艺中阳极材料的性能,采用阳极氧化法制备了掺杂纳米颗粒的β-Pb O2-Ce O2-Zr O2复合电极材料。通过扫描电化学显微镜和析氧极化曲线的测量,考察了不同搅拌速率条件下制备的复合电极材料在硫酸盐体系三价铬镀液中的电催化活性,利用塔菲尔曲线考察了复合电极材料的耐蚀性,并辅以扫描电镜表征了电极材料的微观形貌。结果表明:当施镀搅拌速率为350 r·min-1时,所制备的复合电极材料具有结构致密、电催化活性高、耐蚀性强等特点。     

Al、Zn掺杂Y-NiOOH的制备、结构与电化学性能

目前镍基碱性二次电池正极活性物质广泛采用的β-Ni（OH）2存在比容量偏低、不能或不适合与单质锌直^11接搭配制作一次或二次锌镍电池等缺点，因此，合成充电态高比容量的NiOOH具有重要意义。Al、Zn等掺杂改性的α-Ni（OH）2在强碱性电解质中稳定，充放电可逆性好，质量比容量可达400mAh／g以上，如果直接合成其氧化态物质γ-NiOOH，有望获得较好的电性能，从而为镍基碱性电池提供一种新型的正极活性材料。     

钛基二氧化铅电催化电极的制备及电催化性能研究

以电沉积法制备了钛基PbO2电极，优化并确定了电极的制备工艺，以苯酚为目标有机物，考察了电极的电催化氧化性能，研究结果表明，该电极的电催化性能优于传统的DSA钛基RuO2电极。采用该电极，在10Ma/cm^2电流密度下通过0.72Ah电量后，可使100Ml、COD浓度为270mg/L的苯酚溶液中的苯酚完全分解，COD去除率为67.4%，单位电量COD降解量为0.254mgCOD/Ah，且电流效率随电流密度的增加而减小，初步研究了苯酚的电催化氧化机理，提出了苯酚的电催化氧化可能是由苯酚的直接电化学氧化为苯醌及苯醌的间接电化学氧化有机酸两部分组成。     

钕掺杂Ti基Sn-Sb涂层电极的制备及性能评价

以SnCl4·5H2O, Sb2O3和Nd(NO3)3·6H2O为前驱体, 纯钛板为基体, 采用涂层热解法制备了Nd掺杂Ti基Sn-Sb氧化物涂层电极. 通过对所制备电极的析氧电位和含阴离子表面活性剂污水降解效果的考察, 优化出最佳Nd掺杂量为SnSbNd=10062.5(摩尔比), 最佳热处理温度为550 ℃. 通过SEM, XRD和EDX等检测手段对制备的电极的表面形貌、晶体结构及元素组成进行了表征和分析, 结果证明, 适量Nd的掺杂使Ti/Sn-Sb电极的析氧电位明显提高, 达到1.72 V, 对阴离子表面活性剂的去除率达到97.4%, 使电极表面晶粒细化, 对基体覆盖较好. 掺杂过量会使SnO2晶格破坏, 使电极性能降低, 甚至低于未掺杂电极.     

掺杂LiMxV3-xO8正极材料的电化学性能

以柠檬酸为螯合剂,应用溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiV3O8,并通过掺杂过渡金属离子M（Mn、Ti、Co和Ni）部分取代V,经烧结制得LiMxV3-xO8.X射线衍射、热重/差热、扫描电镜及充放电和循环伏安等表征样品的结构、形貌和检测电极电化学性能.结果表明,烧结温度对样品的结构、形貌和性能均有影响.500℃烧...     

锂离子电池正极材料LiMnO2的掺杂及其电化学性能

采用水热法合成了用于锂离子电池正极材料的LiMxMn1-xO2(M=Mg,Y,Zr)化合物.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对材料的晶体结构和形貌进行了表征,材料的电化学性能通过恒流充放电和交流阻抗谱(EIS)进行测试,分析了掺杂元素在改善材料性能中的作用.结果表明,掺杂后的LiMxMn1-xO2正极材料循环性能优于未经掺杂的材料.其中以掺杂钇的Li0.99Mn0.979Y0.021O2正极材料循环性能最佳,在室温下,充放电电流密度为50 mA·g-1时,60次循环后放电容量为226.3 mAh·g-1.     

不同掺杂元素的钛基PbO2电极对苯酚电催化氧化性能的影响

本文在SnO2-Sb2O5氧化物为中间层的钛基体上,采用电沉积法制备了无掺杂的Ti/PbO2、掺杂F的Ti/PbO2(Ti/PbO2+F)和掺杂Co3O4纳米粒子的Ti/PbO2电极(Ti/PbO2+Nano-Co3O4).用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析和观察了电极材料的组成、结构和形貌,并通过电化学方法研究了这三种电极对苯酚的电催化氧化性能.结果表明,Ti/PbO2+F电极的析氧电位较Ti/PbO2电极的发生明显正移,但其苯酚的氧化峰和析氧峰并不能分开;而Ti/PbO2+Nano-Co3O4电极虽然其析氧电位负移,但对苯酚的氧化峰出现在析氧峰之前.这一结果表明,体系存在着某种反应特别快的瞬态中间体,即在水分子被解离之前已与苯酚发生了反应,从而更有利于苯酚的转化和降解.     

电沉积Al/Pb-Ag阳极在硫酸中的电化学性能

采用阳极极化曲线、循环伏安法、交流阻抗法、XRD和SEM等技术手段研究了银含量对铝基铅银合金电化学性能的影响。结果表明,在硫酸电解液中,随着银含量的增加,合金的耐腐蚀性逐渐提高,腐蚀膜的阻抗和析氧过电位逐渐降低。     

负极材料NiO的制备及电化学性能

以Ni(NO₃)₂·6H₂O和NaOH为原料,采用水热法合成了锂离子电池负极材料NiO。通过TG-DSC分析，确定了合成过程的反应机理。通过XRD、SEM和恒流充放电测试,研究了NiO样品的结构、形貌及电化学性能。400 ℃焙烧得到立方结构的NiO产品，以0.10 mA·cm^-2充放电,首次放电比容量达到1 151 mAh·g^-1，经过20次循环后的比容量仍为776 mAh·g^-1。     

Ag Doped Titanium Dioxide Nanocomposite‐modified Glassy Carbon Electrode as Electrochemical Interface for Catechol Sensing

The electrochemical sensing of catechol (CC) on a glassy carbon electrode modified with the ionothermal assisted synthesis of Ag doped TiO₂ a nanoparticle has been successfully demonstrated for the first time.Ag doped TiO₂ nanoparticles composite modified glassy carbon electrode exhibits higher electrocatalytic activity towards oxidation of catechol than glassy carbon electrode itself. The modified electrode also exhibits high selectivity towards this analyte in the presence of some of the metal ions and some of the biological compounds. Linear ranges and the limit of detections with the above electrode are 1–15 µM and 0.0249 µM respectively. The optimized protocol has been utilized for monitoring the catechol in some of the natural samples like apple juice and green tea and in industrial effluents.     

添加剂对SiO电性能的影响及其机理分析

SiO_x/CoO and SiO/Li₂CO₃ composite materials were prepared by mechanical ball-milling. The structures of the obtained materials were characterized by X-ray diffraction (XRD). And scanning electron microscopes (SEM) of three samples after 20 cycles were also given. In addition， the electrochemical performances of three materials with galvanostatic charge-discharge cycling were investigated. The results show that the composite samples have larger initial reversible capacities and better cycle performance than pure SiO. Also，a schematic diagram showing the buffer effects of Li₂CO₃ addition and the mechanism of improving electrochemical performance by adding Li₂CO₃ are suggested.     

组氨酸功能化石墨烯量子点@纳米硅负极材料的制备及电化学性能研究

以柠檬酸和组氨酸混合物为碳源采用高温热解法制备组氨酸功能化石墨烯量子点（CH-GQD）.CH-GQD是由平均尺寸仅为3.5 nm的石墨烯片组成,片的边缘含有丰富亲水基团,产品极易溶于水,具有强而稳定的荧光发射.将CH-GQD包覆于硅纳米粒子表面得到石墨烯量子点@硅复合物,以此复合物电极为负极、金属锂片为正极装配锂电池,并测试其电化学性能.研究表明,CH-GQD的引入使硅负极的电子转移阻抗下降超过14.7倍,电极与电解质之间的锂离子扩散系数提高310倍,减少了因硅与电解液分子发生副反应造成的储锂容量迅速衰减.CH-GQD@Si电池在50和1000 mA·g^-1恒电流下首次放电容量分别是3325和1119 mAh·g^-1.在100 mA·g^-1电流密度下循环100圈放电容量仍保持1454.4 mAh·g^-1.CH-GQD@Si的电池行为明显优于硅负极和柠檬酸和丙氨酸热解产生石墨烯量子点（CA-GQD）改性后的硅负极.由于CH-GQD和CA-GQD在结构上仅相差一个咪唑边缘基团,上述结果还证明咪唑基对提高复合物电极电化学性能发挥了重要作用.     

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。     

Improved Electrochemical Performance of Mg-doped ZnO Thin Film as Anode Material for Lithium Ion Batteries

Zn1-xMgxO （x = 0, 0.18） thin films were fabricated on the copper substrates by radiofrequency magnetron sputtering using the high pure argon as a sputtering gas. The Zn1-xMgxO films were characterized by X-ray powder diffraction （XRD）, scanning electron microscope （SEM） and galvanostatic tests. The electrochemical test showed an improved electrochemical performance of Zn0.82EMg0.18O thin film as an anode material for lithium ion batteries.     

氟硼酸镀液二氧化铅电沉积

研究了在氟硼酸或其掺杂镀液中于Pt基底电沉积PbO2镀层的电化学和结构性质.循环伏安测试、XRD分析和SEM形貌观察表明,BF4-可提高二氧化铅电沉积速率;电沉积的PbO2晶型为β-PbO2;F-、Fe3+共掺杂影响晶体生长的择优取向及镀层形貌,电沉积的FB/F-Fe-PbO2镀层整齐致密;电沉积过程增大电流密度可改变生长晶面取向.     

Non‐Conjugated Dicarboxylate Anode Materials for Electrochemical Cells

Classical organic anode materials for Na‐ion batteries are mostly based on conjugated carboxylate compounds, which can stabilize added electrons by the double‐bond reformation mechanism. Now, 1,4‐cyclohexanedicarboxylic acid (C₈H₁₂O₄, CHDA) with a non‐conjugated ring (?C₆H₁₀?) connected with carboxylates is shown to undergo electrochemical reactions with two Na ions, delivering a high charge specific capacity of 284 mA h g^?1 (249 mA h g^?1 after 100 cycles), and good rate performance. First‐principles calculations indicate that hydrogen‐transfer‐mediated orbital conversion from antibonding π* to bonding σ stabilize two added electrons, and reactive intermediate with unpaired electron is suppressed by localization of σ‐bonds and steric hindrance. An advantage of CHDA as an anode material is good reversibility and relatively constant voltage. A large variety of organic non‐conjugated compounds are predicted to be promising anode materials for sodium‐ion batteries.     

PhO2阳极在硫酸铬电解氧化制备重铬酸时的电极行为

二氧化铅电极;PhO2阳极在硫酸铬电解氧化制备重铬酸时的电极行为