链珠状氢氧化亚镍的准电容特性及其在复合型超电容器中的应用(英)

本文采用溶胶凝聚方法制备了超细氢氧化亚镍电极材料并通过在其中掺加适量碳纳米管的方法大大提高了电极的比容量并有效改善了电极材料的阻抗特性。掺有20%碳纳米管的氢氧化亚镍复合电极材料的单电极比容量可达到320 F·g^-1。本文分别采用氢氧化亚镍/碳纳米管复合电极作为正极，活性炭作为负极，6 mol·L^-1 KOH作为电解液制备了复合型电化学电容器。采用上述方法制备的复合型电容器工作电压达到1.6 V，电容器质量比容量达到60 F·g^-1。复合型电容器能量密度达到20.11 Wh·kg^-1，最大功率密度达到8.6 kW·kg^-1,兼具高能量特性和优良的大电流放电特性。     

超细氧化钌超电容器电极材料的制备

本文采用利用氯化钌和碳酸氢氨为反应前驱体，溶胶凝胶方法制备了超细氧化钌材料。将材料在250℃下加热脱水处理后，材料具有良好的表面特性和最大电化学比容量570F·g^-1。当脱水温度在300℃以上时，氧化钌材料明显晶化，同时材料比容量迅速降低。本文还测试了不同温度处理后材料的等效串联电阻和法拉第电化学阻抗特性，实验证明250℃条件下处理的电极材料具有最低的等效串联阻抗和良好的功率特性。当制备氧化钌过程中掺加适量碳纳米管形成复合材料时，电极材料的功率特性得到明显的改善。     

溶胶凝胶方法制备纳米氧化钌的超电容特性

A kind of ruthenium oxide with smaller particles and higher porosity was prepared by a sol-gel process with RuCl3·xH2O and NaHCO3 solution. Several details concerning this new material, including crystal structure,particle size as functions of the temperature, and electrochemical properties were also reported. The optimal annealing temperature was 210 ℃ and the powder annealed at this temperature had a rate capacitance of 541 F/g. In addition, the rate capacitance of the composite electrode reached 802 F/g after 10% carbon black was added, much higher than any previously reported value. High energy density supercapacitors were built with the newly discovered electrode material. Energy densities as high as 67 J/g were obtained based on the RuO2 ·xH2O alone. By introducing the highly porous carbon black into the electrode, energy densities great than 100 J/g could be achieved. The power density of the capacitor was enhanced significantly.     

电化学阴极沉积制备氧化镍/碳纳米管复合电极的准电容特性

A novel type of composite electrode based on multiwalled carbon nanotubes coated with nano nickel oxide particles has been used in supercapacitors. Nickel oxide cathodically deposited from Ni(NO3)2 solution with carbon nanotubes as the matrix exhibited large pseudocapacitance of 25F/g in 6 mol/L KOH. The morphology of composites was examined by scanning electron microscope (SEM). To characterize the CNTs/nickel oxide composite electrode, a charge discharge cycling test for measuring specific capacitance, cyclic voltammetry, and ac impedance test is executed. The nickel oxide composite exhibiting excellent pseudocapacitive behavior(i.e.high reversibility, high specific capacitance, and low self discharge rate) has been demonstrated to be a potential candidate for the application of electrochemical supercapacitors.     

聚苯胺/醋酸纤维素复合膜的制备及其超级电容特性

通过电化学原位聚合法制备多孔网状结构的聚苯胺(PANI)/醋酸纤维素(CA)复合膜电极,该复合膜的内层(与电极接触的一面)呈墨绿色,外层呈白色。采用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)对其形貌和化学组成进行表征。通过循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗研究了复合膜电极的超级电容特性。结果表明,多孔网状结构的PANI/CA复合材料具有良好的电容性能,其比电容可达到410F/g,并且该超级电容器具有较小的内阻和较好的循环稳定性,300次循环后,容量仍维持在342F/g,比电容的保持率为83.4%。     

碱性介质中制备纳米四氧化三锰及其超级电容特性

比较了不同碱溶液中纳米Mn₃O₄的制备及其超级电容性能。用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜等技术手段分别测试了晶体结构和表面形貌。用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试了材料的电化学性能。结果表明,在氢氧化钠、氨水中Mn²⁺沉淀氧化可以直接制备纳米Mn₃O₄;碳酸钠中先生成MnCO₃,加氢氧化钠可转化为纳米Mn₃O₄。NaOH、NH₃和Na₂CO₃ 3种介质中制备的Mn₃O₄晶粒尺寸分别为29.5、20.2和36.3 nm。纳米Mn₃O₄经连续充放电循环后可活化为Birnessite-type MnO₂。氨水中制备的Mn₃O₄活化后比容量最大,达到239 F/g,是一种具有应用前景的超级电容器材料。     

纳米多孔结构镍基复合膜电极的电化学法制备及其电容特性

通过对电沉积法得到的Ni-Cu合金镀层进行电化学去合金化处理, 制备了纳米多孔结构金属镍膜. 采用循环伏安法对多孔金属镍膜在1 mol·L^-1 KOH溶液中进行阳极氧化处理, 获得了纳米多孔结构的镍基复合膜电极. 应用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学技术对所制备的膜电极的物理性质及赝电容特性进行了表征. SEM、XRD和XPS的测试结果表明, 所制备的纳米多孔结构镍基复合膜由Ni、Ni(OH)₂和NiOOH组成. 电化学实验结果显示, 该复合膜在20 A·g^-1的充放电电流密度下, 给出了578 F·g^-1的初始比电容; 在1000次充放电循环后, 它的比电容值为544 F·g^-1, 电容保持率为94%. 纳米多孔结构有利于KOH电解液的渗透, 从而促进反应物种在电极内部的传输; 纳米多孔的金属镍基体可以提高Ni(OH)₂膜的电子导电性; 纳米大小的Ni(OH)₂颗粒能够缩短质子的固相扩散路径. 上述因素是所制备的纳米多孔结构镍基复合膜电极具有优异赝电容特性的主要原因.     

溶胶—凝胶法制备超细SiO2

ＳｉＯ２气凝胶超细粉由ＴＥＯＳ（正硅酸乙酯）在乙醇溶液中水解聚合后经超临界流体干燥（ＳＣＦＤ）制得。本文考察了ＴＥＯＳ的浓度、水和ＴＥＯＳ护林经以及焙烧温度对超细分织构性能的影响。结果表明，超细ＳｉＯ２的比表面积、总孔容、孔分布、最可几孔径及表观堆密度均随制备参数而改变。而以ＳｉＯ２气凝胶超细粉估为基本载体材料的Ｃｏ／ＺｒＯ２－ＳｉＯ２催化剂显示出高的ＣＯ＋Ｈ２合成重质烃的活性和选择性。     

片状纳米NiO的制备及其电化学电容性能

电化学电容器又名超级电容器，是近年来出现的一种新型储能器件，已起了人们的广泛关注。本工作采用改良沉淀法制备了Ni（OH）2粉末，并通过热处理得到纳米NiO材料，研究了其电化学电容性能。实验所制备的纳米NiO比容量值高达1081F／g。     

氢氧化镍纳米棒的水热制备及其表征

以Ni₂SO₄·6H₂O和NaOH为原料,在水热条件下制备了氢氧化镍纳米棒.运用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品进行了表征,考察了水热反应温度和pH值对产物的形貌和结构的影响.结果表明,氢氧化镍纳米棒形成的最佳条件是180～200℃,pH为9～10.     

无模板剂液相合成Ni(OH)2花状微球

采用一种简单的无模板剂液相合成方法制备了Ni(OH)2花状微球. 该Ni(OH)2花状微球由几十个相互连接的纳米片组成, 为α-Ni(OH)2和β-Ni(OH)2的混合晶型. 当溶液的其它条件固定时, Ni(OH)2花状微球的微观形貌随Ni(Ⅱ)浓度的变化而显著变化. 当溶液中Ni(Ⅱ)浓度为0.03 mol/L时, 花状微球粒径分布较均匀, 平均粒径约为2 μm, 微球由花瓣长度约为400 nm、厚度约为60 nm的纳米片花瓣组成. 通过观察反应过程中Ni(OH)2花状微球的微观形貌的变化, 提出了Ni(OH)2花状微球的纳米团聚-表面生长-表面溶解的形成机制.     

A Sensitive Simultaneous Determination of Epinephrine and Piroxicam Using a Glassy Carbon Electrode Modified with a Nickel Hydroxide Nanoparticles/Multiwalled Carbon Nanotubes Composite

The electrooxidation of epinephrine (EPI) and piroxicam (PRX) has been investigated by application of nickel hydroxide nanoparticles/multiwalled carbon nanotubes composite electrode (MWCNTs‐NHNPs/GCE) using cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV) and chronoamperometry (CA) methods. The modified electrode showed suitable electrochemical responses for EPI and PRX determination. Under the optimum conditions the electrode provides a linear response versus EPI and PRX concentrations in the range of 1–220 µM and 0.7–75 µM, respectively using the DPV method. Linear responses versus EPI and PRX concentrations in the range of 1–1000 µM and 1–800 µM, respectively, were obtained using the CA method. The modified electrode was used for determination of EPI and PRX in human urine with satisfactory results.     

气液接触法制备球形氢氧化镁(英文)

利用气液接触法成功合成出了形状规则的球形氢氧化镁,并用X射线衍射仪(XRD)、热重(TG-DTG)、扫描电镜(SEM)和激光粒度仪表征了所得产品的结构、形貌、及粒度分布等性质。结果显示:所得球形氢氧化镁颗粒分散性较好,样品的表观粒径D50=7.41μm,热分解温度始于363.6℃。最后根据气液接触反应的原理及氨气易挥发和被吸收的性质,对球形氢氧化镁的形成机理进行了讨论。     

气液接触法制备球形氢氧化镁

利用气液接触法成功合成出了形状规则的球形氢氧化镁,并用X射线衍射仪(XRD)、热重(TG-DTG)、扫描电镜(SEM)和激光粒度仪表征了所得产品的结构、形貌、及粒度分布等性质。结果显示：所得球形氢氧化镁颗粒分散性较好,样品的表观粒径D₅₀=7.41μm,热分解温度始于363.6℃。最后根据气液接触反应的原理及氨气易挥发和被吸收的性质,对球形氢氧化镁的形成机理进行了讨论。     

新型氢氧化镍正极材料的制备和表征

选取Co、Zn、Ca、Mg、Cu等元素与Ni元素按照一定的化学计量比"合金化",实行修饰或掺杂,制备出新型氢氧化镍(New Type Nickel Hyclroxide,NTNH).利用X射线衍射、扫描电镜和恒电流充放电技术测试其相结构、表面微观形貌和充放电性能.研究结果表明:和商业产品相比,新型氢氧化镍具有良好的高温大电流充放电性能和循环稳定性.实现多种元素共沉积,利用元素之间的协同效应,是改善氢氧化镍正极材料高温大电流充放电性能的一条有效途径.     

锌的添加方式对氢氧化镍结构和性能的影响

研究了以共沉淀、包覆、机械混合等不同方式添加或不添加锌对微乳液法合成的氢氧化镍结构和性质的影响。XRD、循环伏安和恒电流充放电测试结果表明：微乳液法的合成物仍是具有六方晶体结构的B-Ni(0H)2,但其晶粒度很小,且化学计量比不等于1／2,所以材料的活性和放电比容量下降;锌的添加增加了Ni(OH)2的晶体缺陷,改善了Ni(OH)2的结构,增加了电极中电子和质子的传递能力,从而提高了氢氧化镍电极的可逆性,强化了电极的析氧极化,其充电效率和放电比容量也随之提高;其中,以共沉淀方式添加锌,氢氧化镍电极的性能最好。     

镍氢氧化物修饰玻碳电极的制备及其电化学行为

采用一种新方法———镀膜/循环伏安法成功制备了镍氢氧化物修饰玻碳电极。考察了影响镍氢氧化物膜电催化活性的因素,确定最佳富集时间为2min,最佳富集电位为-1.4V。讨论了成膜过程及机理。膜氧化峰电流及催化氧化峰电流均受扩散控制。制得的镍氢氧化物膜修饰电极具有相当的稳定性,并对H2O2的电氧化表现出较高的电催化活性。该电极对H2O2响应的线性范围为1.71×10-5~1.33×10-2mol/L,检出限为2.86×10-6mol/L(S/N=3)。     

锂镍钴复合氧化物锂离子电池正极材料的研究

本文报道了以碱式碳酸镍、碱式碳酸钴和碳酸锂为原料 ,柠檬酸为络合剂的新溶胶凝胶法制备复合锂镍钴氧化物锂离子电池正极材料 .氧气流中制备的LiNi0 .8Co0 .2 O2 具有高的循环容量 (～ 190mAhg 1)