二氧化钌/石墨烯纳米复合材料的制备及其电化学性能

采用共沉淀法制备了二氧化钌/石墨烯纳米复合材料应用于超级电容器中,并利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)对材料表面结构形貌进行了分析。将电极材料装配成极片,组装成超级电容器并进行电化学性能测试,实验表明,含有质量分数为5%石墨烯的复合材料表现出很好的电化学性能,该材料单极首次放电比容量有740F.g-1;在2A.g-1的电流密度下,8 000次深度循环后容量保持率为71%且具有很好的稳定性,比容量和循环性能都要优于纯的氧化钌材料,表明合成的复合材料适合用于超级电容器中。     

掺杂元素离子半径对LiMxMn2-xO4(M=Li,Na,T1)电化学性能的影响

以尿素为络合剂,氢氧化锂、醋酸锰等为原料通过水热反应获得颗粒均匀的尖晶石LiMxMn2-xO4(M=Li,Na,T1)前驱物,然后将前驱物在600℃～700℃间煅烧4h后获得最终产物.实验主要考察了掺杂元素的离子半径和M-O键离解能对产物LiMxMn2-xO4充放电过程中稳定性的影响,以及煅烧温度对材料形貌与结构的影响.结果表明掺杂元素的离子半径与被取代元素的离子半径越接近则掺杂后的材料越稳定,而M-O键离解能的影响则很小.实验发现LiNa0.02 Mn1.98O4的综合性能最佳,该样品在室温0.2C倍率的首次放电容量可以达到107 mAh·g-1,且不可逆容量衰减小,电池循环20次后容量只衰减了约2.8％.     

Sn-Co合金作为锂离子二次电池负极材料的研究

在机械球磨过程中通过固相还原反应制备了不同原子配比（2：1，4：1，8：1）的Sn-Co合金，采用X射线衍射（XRD）和电子扫描电镜（SEM）分析了其结构和形貌，并通过组装模拟电池考察了该合金作为锂离子电池负极材料的电化学性能．实验结果表明：具有非晶纳米结构的CoSn4合金具有较高的初始放电容量（430mAh／g）和良好的循环性能，15周后仍能放出360mAh／g的容量，容量保持率为84％．     

掺杂元素离子半径对LiMxMn2-xO4（M=Li,Na,Tl）电化学性能的影响

以尿素为络合剂,氢氧化锂、醋酸锰等为原料通过水热反应获得颗粒均匀的尖晶石LiMxMn2-xO4(M=Li,Na,Tl)前驱物,然后将前驱物在600℃～700℃间煅烧4h后获得最终产物。实验主要考察了掺杂元素的离子半径和M-O键离解能对产物LiMxMn2-xO4充放电过程中稳定性的影响,以及煅烧温度对材料形貌与结构的影响。结果表明掺杂元素的离子半径与被取代元素的离子半径越接近则掺杂后的材料越稳定,而M-O键离解能的影响则很小。实验发现LiNa0.02Mn1.98O4的综合性能最佳,该样品在室温0.2C倍率的首次放电容量可以达到107mAh.g-1,且不可逆容量衰减小,电池循环20次后容量只衰减了约2.8%。     

真空煅烧制备锂离子电池正极材料LiFePO4及电化学性能

采用固相反应法在真空气氛下合成了橄榄石型的LiFePO4正极材料。并用x射线衍射、扫描电子显微镜、恒流充放电以及交流阻抗法对其晶体结构、表观形貌及电化学性能进行了研究。与氮气气氛下合成的LiFePO4相比，真空气氛下合成LiFePO4晶体结构并未发生变化，且粒径较小，分布均匀，具有更低的电荷转移电阻和更高的放电比容量。以0．1C倍率充放电，首次放电比容量可达131．1mAh／g，即使以1．0C倍率充放电，首次放电比容量也达107．9mAh／g；而氮气保护下合成的LiFePO4在0．1C倍率下首次放电比容量仅118．3mAh／g，1．0C倍率下也只有83．0mAh／g。     

层状LiMnO2的软化学法合成及电化学性能的研究

采用软化学法合成了单斜结构的层状LiMnO2材料.首先用流变相法合成层状单斜结构的前驱体NaMnO2,然后由溶剂热法在120℃得到具有层状单斜结构的产物LiMnO2.用X-射线衍射图谱表征了前驱体及反应产物的结构,用扫描电子显微镜测定了反应产物的形貌,并对反应产物的电化学性能进行了初步研究.结果表明,层状LiMnO2材料表现出良好的电化学充放电循环性能.在室温和25 mA/g的充放电速率下,LiMnO2/Li电池的首次放电比容量为131 mA·h·g-1, 第30次放电比容量为128 mA·h·g-1.     

含吡啶咪唑单配基螯合树脂的性能与结构表征

用一步共缩聚法合成了以环氧聚合物为基质的苯并咪唑、吡啶单配基螯合树脂,用核磁共振碳谱13C NMR和红外光谱(IR)测定了单配基螯合树脂的结构,并研究了其配位机制.在pH 1.0~6.0的缓冲溶液中用原子吸收法测定该类螯合树脂对Cu2+,Ni2+,Zn2+,Cd2+和Co2+氯化物的配合容量,螯合树脂的配基含量达到2.47~3.10 mmol.g-1;氨甲基吡啶螯合树脂(MAMPE)在pH 5.0对Cu2+有很好的选择性,最高配合容量为1.67mmol.g-1,半程配合时间t1/2=7 min;苯并咪唑螯合树脂(AMBME)在pH 2.0介质中选择性配合Cd2+,配合容量为0.75 mmol.g-1,并具有反向pH依从特性.Cu2+树脂顺磁共振波谱(EPR)表征和配位场研究结果初步证明树脂表面配合物为四面体配位结构.     

静电喷雾结合光波还原技术高效制备石墨烯膜电极及其在超级电容中的应用

采用静电喷雾结合光波还原技术制备了高性能石墨烯膜,结果表明,制备的石墨烯膜结构疏松,片层均匀有序;该石墨烯膜在电化学双层电容器中显示了良好的电化学性能:在电流密度0.2A·g-1时,容量达到309.6F·g-1,电流密度1A·g-1仍然能够放电233.6F·g-1;循环性能良好,经过10 000次循环(1A·g-1),容量保持在94%以上,库伦效率接近100%。而且,这种液固直接转化及光波高效还原制备石墨烯膜电极的模式无须添加导电剂和粘结剂,避免了石墨烯片与片之间的堆叠,其结果将对研究开发新型的储能电极及器件具有重要价值和意义。     

钯纳米粒子/双亲性水滑石催化的水相中Suzuki偶联反应

设计合成了一种层间含有表面活性剂分子及纳米钯粒子的水滑石(LDHs)层状材料.设计方法是通过层间含表面活性剂负离子的LDHs与钯络负离子[PdCl42-]进行部分离子交换,得到贵金属络负离子与表面活性剂负离子共同插层的LDHs,再对金属络离子还原处理,最终得到被LDHs主体层板限域的客体纳米金属团簇.所得水滑石层状材料同时具有碱性、双亲性及金属纳米粒子催化位点三重功能,且层间距属于介孔范围,利于中长度有机反应分子的畅通.研究表明该材料对多种卤代芳烃与苯硼酸之间的水相中Suzuki偶联反应表现出优异的催化性能,催化剂具有高转化效率及良好的循环使用性.     

四氯化碳与二甲基亚砜制备新型碳材料

报道了在固体KOH及相转移催化剂作用下 ,四氯化碳与二甲基亚砜 (DMSO)发生一种新颖碳化反应 ,生成棕色的富碳材料 .该富碳材料在 70 0℃下加热分解 ,提纯后得到直径为 30～ 80nm的多孔碳粒子 .该碳材料比表面积为 4 30m2 ·g-1,平均孔径为 2 .6× 10 -9m ,其结构中同时含有sp2 与sp3 杂化的碳原子