球形纳米Fe3O4的制备及超级电容性能研究

采用双氧水氧化水热法制备Fe₃O₄,通过IR、XRD和SEM对样品的结构和性能进行表征。结果表明,产物为形貌规整的球形,平均粒径为25 nm。通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等方法研究Fe₃O₄电极的电容性能。电化学测试表明,在1 mol·L^-1 Na₂SO₃溶液中,-1.2～0.2 V(vs SCE)电位范围内,Fe₃O相似文献   

CuFe2O4空心球形纳米颗粒的制备及其超级电容性能的研究(英文)

本文以乙二醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮为分散剂,通过溶剂热法合成出高纯度尖晶石型CuFe₂O₄纳米颗粒.表征结果表明,空心球形CuFe₂O₄颗粒的平均直径约为100 nm,形貌均匀,没有明显的团聚现象.将CuFe₂O₄作为电极活性物质,探究其在不同浓度KOH电解液中的超电容性能.结果表明,CuFe₂O₄空心球形纳米颗粒在3 mol/L的KOH电解液中,在电流密度为5 A/g的条件下,比电容为368.2 F/g,循环2000次后的电容稳定性保持率为91.0%.研究结果显示,CuFe₂O₄电极材料在储能系统中具有重要的应用前景.     

尖晶石型LiMn2O4的制备及超级电容性能研究

采用高温固相法制备LiMn₂O₄。X射线衍射结果表明800 ℃下得到尖晶石型LiMn₂O₄。利用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等研究了LiMn₂O₄电极材料在2 mol·L^-1 (NH₄)₂SO₄溶液中的超级电容性能。循环伏安测试结果表明LiMn₂O₄电极材料在0～1 V电位窗口范围内具有较好的方形特征；恒流充放电结果表明充放电曲线呈现出较规整的三角形对称分布，放电曲线呈直线关系，5 mA·cm^-2下的放电比容量为141 F·g^-1，具有较高的充放电效率，循环性能稳定；交流阻抗结果也显示LiMn₂O₄电极材料在2 mol·L^-1 (NH₄)₂SO₄中具有典型的电容阻抗特性。     

MnO2超级电容器充放电过程研究

采用机械化学法,在高锰酸钾和乙酸锰摩尔配比为1/1的条件下制备了弱结晶性α-MnO2。采用循环伏安、交流阻抗等方法对MnO2电极进行测试;对MnO2超级电容器在6mol/L KOH溶液中以1.2V放电窗口、200mA/g电流密度下进行充放电过程研究。结果表明,超级电容器在低电位范围表现出双电层电容,在高电位范围表现为法拉第假电容;Mn3O4电化学惰性物质主要在初始40次充放电过程中生成,其使循环伏安图中氧化还原峰逐渐消失、高电位法拉第假电容逐渐减小、放电曲线逐渐接近直线,表现为双电层电容特征。电极最大比容量为416F/g,200次循环后为240F/g,等效串联电阻由17Ω逐渐增到41Ω。     

超级电容电池

本文比较了超级电容器、锂离子电池和超级电容电池的结构、原理、研究现状和发展前景。超级电容电池的正极具有超级电容器电极的结构和双电层储能机制,负极具有类似锂离子电池负极的结构和快速电化学储能机制。超级电容器和锂离子电池的发展空间都很有限,而作为两者结合的产物的超级电容电池可兼具高比功率、高比能量、高放电电压和长循环寿命的优点,是未来储能电池的发展方向之一,但还面临缺乏具有高分解电压的电解液和高充电电压下电解液中离子枯竭的问题。     

超级电容电池

本文比较了超级电容器、锂离子电池和超级电容电池的结构、原理、研究现状和发展前景。超级电容电池的正极具有超级电容器电极的结构和双电层储能机制,负极具有类似锂离子电池负极的结构和快速电化学储能机制。超级电容器和锂离子电池的发展空间都很有限,而作为两者结合的产物的超级电容电池可兼具高比功率、高比能量、高放电电压和长循环寿命的优点,是未来储能电池的发展方向之一,但还面临缺乏具有高分解电压的电解液和高充电电压下电解液中离子枯竭的问题。     

活性炭基软包装超级电容器用有机电解液

使用了一种新型的有机电解液(三乙基甲基四氟硼酸铵/(丙烯碳酸酯+乙腈): MeEt₃NBF₄/(AN+PC))和两种传统有机电解液(四乙基四氟硼酸铵/丙烯碳酸酯(Et₄NBF₄/AN)和四乙基四氟硼酸/乙腈(Et₄NBF₄/PC)), 制作成活性炭(AC)基软包装超级电容器. 在不同电压窗口下对新型有机电解液的循环伏安和电化学阻抗谱进行了表征, 并在0-3 V的电压窗口下, 通过循环伏安、电化学阻抗谱、恒流充放电、漏电流、自放电、循环寿命和库仑效率, 对以上三种电解液进行了综合的比较. 结果表明, 新型有机电解液综合了AN和PC各自的优点, 性能优异.     

Mo掺杂NiMnSe2的制备及其超级电容器性能

成分和结构是影响多元过渡金属硒化物电化学活性的关键因素。适当掺杂其他金属元素可以有效提高电极材料的电化学性能。通过简单的一步水热法,在泡沫镍上制备出了一种无黏结剂的Mo掺杂NiMnSe₂(记作Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂)。Mo的少量掺杂为电极材料提供了丰富的反应活性位点,大大提高了NiMnSe₂的电化学性能。在1 A·g^-1时,Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂的比容量达到1 404.0 F·g^-1。掺杂Mo显著降低了NiMnSe₂的电荷转移电阻和扩散电阻。组装的混合超级电容器Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂//AC (活性炭)比容量达到81.6 F·g^-1,且倍率性能优异。在2 A·g^-1下连续充放电10 000周,容量保持率为95.8%,表现出超高的循环稳定性。混合超级电容器Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂//AC在376.6 W·kg^-1的功率密度下,能量密度达25.5 Wh·kg^-1,高于NiMnSe₂//AC (17.3 Wh·kg^-1)。     

Mo掺杂NiMnSe2的制备及其超级电容器性能

成分和结构是影响多元过渡金属硒化物电化学活性的关键因素。适当掺杂其他金属元素可以有效提高电极材料的电化学性能。通过简单的一步水热法,在泡沫镍上制备出了一种无黏结剂的Mo掺杂NiMnSe₂(记作Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂)。Mo的少量掺杂为电极材料提供了丰富的反应活性位点,大大提高了NiMnSe₂的电化学性能。在1 A·g^-1时,Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂的比容量达到1 404.0 F·g^-1。掺杂Mo显著降低了NiMnSe₂的电荷转移电阻和扩散电阻。组装的混合超级电容器Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂//AC (活性炭)比容量达到81.6 F·g^-1,且倍率性能优异。在2 A·g^-1下连续充放电10 000周,容量保持率为95.8%,表现出超高的循环稳定性。混合超级电容器Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂//AC在376.6 W·kg^-1的功率密度下,能量密度达25.5 Wh·kg^-1,高于NiMnSe₂//AC (17.3 Wh·kg^-1)。     

Mo掺杂NiMnSe2的制备及其超级电容器性能

成分和结构是影响多元过渡金属硒化物电化学活性的关键因素。适当掺杂其他金属元素可以有效提高电极材料的电化学性能。通过简单的一步水热法,在泡沫镍上制备出了一种无黏结剂的Mo掺杂NiMnSe₂(记作Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂)。Mo的少量掺杂为电极材料提供了丰富的反应活性位点,大大提高了NiMnSe₂的电化学性能。在1 A·g^-1时,Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂的比容量达到1 404.0 F·g^-1。掺杂Mo显著降低了NiMnSe₂的电荷转移电阻和扩散电阻。组装的混合超级电容器Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂//AC (活性炭)比容量达到81.6 F·g^-1,且倍率性能优异。在2 A·g-1下连续充放电10 000周,容量保持率为95.8%,表现出超高的循环稳定性。混合超级电容器Ni_0.8Mo_0.2MnSe₂//AC在376.6 W·kg^-1的功率密度下,能量密度达25.5 Wh·kg^-1,高于NiMnSe2//AC (17.3 Wh·kg^-1)。     

Effect of the extent of reduction of V2O5 on the adsorption of propylene and the oxidative dehydrogenation of propane to give propylene on V2O5 and V2O5/TiO2-SiO2

An increase in the propylene output in the oxidative dehydration of propane on V₂O₅/TiO₂-SiO₂ was observed after prior reduction of V₂O₅ in the reaction mixture to V₂O₄, which reduces the destructive chemisorption of propylene. A low titanium dioxide content in TiO₂-SiO₂ hinders the deep reduction of V₂O₅ to V₂O₃, which reduces the conversion of propane. __________ Translated from Teoreticheskaya i éksperimental’naya Khimiya, Vol. 43, No. 6, pp. 373–378, November–December, 2007.     

纳米氧化锰电极材料的制备和电容特性研究

The nano-MnO₂ as active electrode material for supercapacitor was synthesized by solid-state reaction between KMnO₄ and manganese acetate at room temperature. The products annealed at 100 ℃ and 200 ℃ were characterized by XRD and TEM. The results showed the sample annealed at 100 ℃ was poorly crystallized phase with an average grain size of <20 nm. Electrochemical performances of manganese oxide electrode were investigated by cyclic voltammetry and constant current charge/discharge. The manganese oxide electrode annealed at 100 ℃ in 1 mol·L^-1 Na₂SO₄ aqueous electrolyte exhibited excellent capacitive behavior between -0.2 and +0.8 V (vs SCE). By 5 mA and 10 mA constant current charge/discharge, the nano-MnO₂ annealed at 100 ℃ can provide a specific capacitance of 158.5 F·g^-1 and 151.2 F·g^-1, respectively.     

Preparation and Electrochemical Performance of V2O3-C Dual-Layer Coated LiFePO4 by Carbothermic Reduction of V2O5

The V₂O₃-C dual-layer coated LiFePO₄ cathode materials with excellent rate capability and cycling stability were prepared by carbothermic reduction of V₂O₅. X-ray powder diffraction, elemental analyzer, high resolution transmission electron microscopy and Raman spectra revealed that the V₂O₃ phase co-existed with carbon in the coating layer of LiFePO₄ particles and the carbon content reduced without graphitization degree changing after the carbothermic reduction of V₂O₅. The electrochemical measurement results indicated that small amounts of V₂O₃ improved rate capability and cycling stability at elevated temperature of LiFePO₄/C cathode materials. The V₂O₃-C dual-layer coated LiFePO₄ composite with 1wt% vanadium oxide delivered an initial specific capacity of 167 mAh/g at 0.2 C and 129 mAh/g at 5 C as well as excellent cycling stability. Even at elevated temperature of 55 oC, the specific capacity of 151 mAh/g was achieved at 1 C without capacity fading after 100 cycles.     

A novel nonaqueous route to V2O3 and Nb2O5 nanocrystals

The reaction between transition metal alkoxides and benzyl alcohol provides a novel soft chemistry route to metal oxide nanoparticles. The method allows the preparation of nanocrystals of two important transition metal oxides, namely V₂O₃ and Nb₂O₅. Although the reaction temperatures of 200–220 °C are comparably low, the obtained particles are highly crystalline. According to TEM investigations, the V₂O₃ crystals exhibit particle sizes between 20 and 50 nm, and the Nb₂O₅ crystals display platelet-like particle shapes with sizes of 50–80 nm, without any indications of amorphous character.     

V2O5/赤铁矿催化剂结构及其NH3选择性催化还原NOx性能

以水热合成针铁矿为前驱体浸渍偏钒酸铵,分别于300,400和500℃空气中焙烧,制备了不同活性组分负载量的V₂O₅/赤铁矿（V/H）催化剂,用于氨选择性催化还原（SCR）脱硝。采用X射线衍射、透射电子显微镜、比表面积分析仪、程序升温还原及程序升温脱附等方法对催化剂结构进行了表征,并用标气配制模拟烟气进行了脱硝实验。结果表明,300℃煅烧3%V/H催化剂当烟气温度为250-300℃时NO转化率均可达95%以上;当配气中单独加入水蒸气或低浓度SO₂（0.01%）时,V/H催化脱硝的活性不受影响;当系统加入高浓度的SO₂（0.03%与0.05%）或同时添加H₂O与SO₂时,SCR脱硝效率下降,其机制可能是SO₂在催化剂表面竞争吸附所致,停止添加后,催化活性迅速恢复。     

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。     

Determination of the exposed surface area of V2O5 on a V2O5/Al2O3 catalyst

NH₃, NO and CO₂ were tested as adsorbates for selective determination of exposed surface area of V₂O₅ on a V₂O₅/Al₂O₃ catalyst. The most promising appears to be CO₂ which interacts with the support Al₂O₃ only.

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NH₃, NO CO₂ V₂O₅ V₂O₅/Al₂O₃. CO₂, Al₂O₃.

     

Die Bestimmung V2O2 und V4O5 nebeneinander in Kontaktkatalysatoren auf Kieselgurgrundlage

Ohne Zusammenfassung     

烷基紫精/五氧化二钒插层化合物的组装、表征及磁性的研究

以烷基紫精(alkylviologens; 又称紫精或紫罗精)为有机客体、层状五氧化二钒为无机主体, 在液、固两相反应体系中, 利用I^－与V^5＋的氧化还原反应, 使烷基紫精阳离子通过静电引力作用进入被还原的五氧化二钒层板之间, 形成一系列新颖的无机-有机插层化合物. 并运用X射线粉末衍射(XRD)、红外(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)等方法对其进行了表征. XRD分析结果证明, 五氧化二钒的层间距随着烷基紫精中烷基链的增长而增大, 但其结晶度随着烷基紫精阳离子中烷基链的增加而降低. XPS研究表明, 该类材料中的钒是以V^4＋和V^5＋两种混合价态存在, 氧原子处于三种不同的化学环境, 这些现象说明烷基紫精阳离子的引入对五氧化二钒的骨架结构影响不大, 主体五氧化二钒的层状结构保存完好; 氮原子处于两种不同的化学环境, 证实插层化合物中主客体之间相互修饰的协同效应, 有可能起到了稳定客体分子激发态的作用, 同时FT-IR光谱中芳香环特征谱带强度的变化也进一步证明了这一结论. UV-vis DRS分析发现由于主客体的相互作用使插层化合物在紫外和可见光区域产生特殊的光吸收性质. 从磁性研究的结果可以看出, 在温度低于15 K时, 插层化合物RV2为反铁磁性的有序结构; 当温度高于15 K时, 转变为顺磁性, 表现出磁无序结构.     

Oxidative dehydrogenation of propane over chromium and nickel oxide modified V2O5/ZrO2 catalysts

The effect of addition of chromium and nickel oxides on the physicochemical properties and performance of V₂O₅/ZrO₂ catalysts was studied for the oxidative dehydrogenation of propane. Addition of chromium oxide increased, whereas addition of nickel oxide lowered the activity. Selectivity for propene was lower for the doped catalysts. The selectivity was lowered by higher total acidity as well as the higher concentration of stronger acid sites in doped catalysts.