松香基甜菜碱两亲分子构筑多维Ni(OH)2/NiOOH微纳米复合材料

采用自制脱氢松香基甜菜碱功能性两亲分子构筑得到3种形貌均匀的Ni(OH)₂/NiOOH微纳米复合材料, 分别为孔径约2 μm的三维珊瑚状、花状空心微球和宽度约100 nm的二维纳米片, 对复合材料的物相组成和形貌结构采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等技术手段分析表征。结合自制松香基甜菜碱两亲分子红外光谱(FT-IR)、核磁(NMR)结构表征和优异的表面活性推测得到松香基甜菜碱两亲分子构筑3种不同形貌微纳米复合材料的机理;研究表明, 在松香基甜菜碱两亲分子稳定刚性结构的作用下, 通过反应温度控制其吸附能力可构筑出3种形貌分散性较好的氢氧化镍复合材料。     

两亲嵌段树枝状分子Gx-PBE-b-Gx-PMPA(OH)x2的合成及多重氢键作用

合成了1~3代的嵌段树枝状分子聚苄醚-聚脂肪酯(Gx-PBE-b-Gx-PMPA, x=1,2,3)和两亲嵌段树枝状分子聚苄醚-周边含羟基的聚脂肪酯[Gx-PBE-b-Gx-PMPA(OH)x2, x=1,2,3]. PMPA(OH)x2-树枝片(Dendron)段周边的羟基数目分别是2, 4和8. 通过1H NMR, 13C NMR, FTIR和基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)(或场解析电离质谱)技术表征了Gx-PBE-b-Gx-PMPA和Gx-PBE-b-Gx-PMPA(OH)x2的结构. 同时, 采用变温FTIR光谱研究了在两亲嵌段树枝状分子中形成的氢键模式. 结果表明, 随着树枝片代数的增加, 两亲嵌段树枝状分子内趋向于形成作用较弱的分子内氢键, 说明形成3代两亲嵌段树枝状分子的三维结构削弱了羟基形成分子间氢键的能力.     

Ni(OH)2纳米管的制备、表征及电化学性能

以多孔氧化铝为模板, 在不同溶液浓度下, 用化学沉积法制备了氢氧化镍纳米管. 采用XRD, SEM, TEM和HRTEM等手段, 对产物的物相、表面形貌及微结构进行了表征. 结果表明所得产物是高纯度的氢氧化镍纳米管, 外径约为180～220 nm, 管壁厚20～30 nm. 将所制备的氢氧化镍纳米管制成电极, 其电化学性能测试表明, Ni(OH)₂纳米管的中空结构特点, 能够有效地提高镍电极的充电效率、放电比容量、高倍率及高温放电性能. 机理分析表明中空结构的Ni(OH)₂纳米管对于提高碱性二次电池的综合性能有着极为重要的意义.     

Ni(OH)2纳米管的制备、表征及电化学性能

以多孔氧化铝为模板, 在不同溶液浓度下, 用化学沉积法制备了氢氧化镍纳米管. 采用XRD, SEM, TEM和HRTEM等手段, 对产物的物相、表面形貌及微结构进行了表征. 结果表明所得产物是高纯度的氢氧化镍纳米管, 外径约为180～220 nm, 管壁厚20～30 nm. 将所制备的氢氧化镍纳米管制成电极, 其电化学性能测试表明, Ni(OH)₂纳米管的中空结构特点, 能够有效地提高镍电极的充电效率、放电比容量、高倍率及高温放电性能. 机理分析表明中空结构的Ni(OH)₂纳米管对于提高碱性二次电池的综合性能有着极为重要的意义.     

Mn、Mg共掺杂Ni(OH)2的电化学性能

采用缓冲溶液法制备复合掺杂Mn、Mg的正极材料Ni0.82Mn0.18-xMgx(OH)2(x=0.06、0.09、0.12)。采用XRD、XPS和SEM等测试表征材料的晶体结构、锰价态和形貌,采用循环伏安和恒流充放电测试研究Mn、Mg不同掺杂比例对氢氧化镍电化学性能的影响。结果表明,Mn、Mg掺杂样品均为β相,晶粒细化;Ni0.82Mn0.09Mg0.09(OH)2样品具有优异的电极反应可逆性和充放电性能,100 mA·g^-1电流密度下的放电比容量(290.6 mAh·g^-1)优于商用β-Ni(OH)2(281.1 mAh·g^-1);且500 mA·g^-1电流密度下循环30圈后,Ni0.82Mn0.09Mg0.09(OH)2的放电比容量未见衰减,其循环稳定性优于商用β-Ni(OH)2。     

三维超分子[Ni(hmt)2(SCN)2(H2O)2][Ni(SCN)2(H2O)4](H2O)2的自组装,晶体结构及磁性质(hmt=六次甲基四胺)

Compound [Ni(hmt)₂(SCN)₂(H₂O)₂][Ni(SCN)₂(H₂O)₄](H₂O)₂ (hmt=hexamethylenetetramine) was pre-pared and structurally characterized by means of X-ray single crystal diffraction. The two neutral units [Ni(hmt)₂(SCN)₂(H₂O)₂] and [Ni(SCN)₂(H₂O)₄] are joined together through hydrogen bonds N…H-O, O…H-O and S…H-O. In the solid state, the compound has three-dimensional network structure. The determination of its variable-temperature magnetic susceptibilities (5～300K) shows that the magnetic behavior obeys the Curie-Weiss law over the whole temperature ranges.     

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.     

球型Ni(OH)2表面包覆Y(OH)3及其高温充放电性能

应用共沉淀的方法在球型Ni(OH)₂的表面包覆了一层Y(OH)₃,并研究了包覆不同含钇量后的球型Ni(OH)₂的高温充放电性能。研究结果表明:包覆Y(OH)₃的球型Ni(OH)₂具有良好的高温充放电性能。其中1C充放电条件下,包覆量为0.3%的Ni(OH)₂较好,0.2C充放电条件下,包覆量为1%的Ni(OH)₂较好。     

石墨烯对Ni（OH）2超级电容器材料电化学行为的影响

研究了氧化缺陷石墨烯对Ni(OH)2电化学性能的增强作用.实验上,由恒电位沉积法在石墨烯基底上制备Ni(OH)2纳米粒子/石墨烯复合材料.TEM观察和电化学测试表明,Ni(OH)2纳米粒子均匀地分散在石墨烯基底上,其粒径为5.0±0.5 nm,体系的质量比电容值为1928 F.g-1.量化计算表明,上述复合材料乃是通过Ni(OH)2与石墨烯表面功能基团的强化学作用相结合而导电的,电子则是自石墨烯基底经氧化缺陷向Ni(OH)2传递,导致Ni(OH)2带负电,从而形成Ni(OH)2纳米粒子的单向导电行为.     

用于高性能超级电容器的金属有机骨架衍生Co(OH)2/C-N@GP纳米复合材料

本文报道一种制备β-Co(OH)₂/氮掺杂碳石墨烯纳米复合材料(Co(OH)₂/C-N@GP)的方法。首先，我们通过在含羧基的聚苯乙烯(PS)乙醇分散体中使Co(NO₃)₂·6H₂O与2-甲基咪唑反应，合成了ZIF-67/聚苯乙烯的复合材料。然后将ZIF-67/聚苯乙烯复合材料高温碳化，同时与硫代乙酰胺和石墨烯反应生成Co(SO₄)₂/C-N@GP。最后，Co(SO₄)₂/C-N@GP在KOH水溶液中浸泡以获得 Co(OH)₂/C-N@GP 纳米复合材料。所制备的 Co(OH)₂/C-N@GP 的扫描电镜图显示尺寸为 10~20 nm 的 Co(OH)₂很好地分散在石墨烯上。电化学分析表明Co(OH)₂/C-N作为超级电容器的电极材料表现出典型的法拉第电荷转移行为，并且当石墨烯存在时，其比电容可显著增强。在2 mol·L^-1 KOH中，Co(OH)₂/C-N@GP在2 A·g^-1下表现出985.4 F·g^-1的高比电容，1 000次循环后的比电容保持率为76.6%。     

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。     

超微Ni(OH)2纳米粒子的合成及其对Li+的超高吸附性能

在葡萄糖水溶液中合成得到平均粒径为5 nm的α-Ni(OH)2超微纳米粒子。研究结果发现,在水溶液中葡萄糖浓度能够控制α-Ni(OH)2纳米粒子粒径的大小,我们对其中的原理进行了剖析。当没有葡萄糖存在时,合成得到的Ni(OH)2晶型为β型,且颗粒粒径尺寸分布为微米级别。另外,研究发现α-Ni(OH)2超微纳米粒子室温下对中性水溶液中Li^+具有较强的吸附性能,且这种吸附性能随粒径的减小而剧烈增大;粒径为5 nm的α-Ni(OH)2粒子对Li^+的最大吸附量为214 mg·g^-1(远大于文献报道的有关吸附剂对Li^+的吸附容量),而粒径为1μm的β-Ni(OH)2在相同条件下对Li^+的最大吸附量低于30 mg·g^-1。计算分析表明,Li^+在α-Ni(OH)2纳米粒子表面吸附满足Freundlich方程,符合层层吸附模型。     

沉淀转化法制备不同形状的氢氧化镍及氧化镍超微粉末的研究

本工作采用沉淀转化法制备了不同形状的氢氧化镍及氧化镍超微粉末，详细的研究了转化温度、沉淀转化剂及阻聚剂的浓度等实验参数对超微粉末组成和结构的影响。     

配位-沉淀法制备Ni(OH)2和NiO超微粉

本工作采用配位 -沉淀法成功的制备了薄片形氢氧化镍和氧化镍超微粉末 ,通过 XRD、TG-DTA、IR及 TEM等实验手段对超微粉的组成结构进行分析表征。     

混合纳米氢氧化镍的球镍电极材料的电化学活性研究

采用配位沉淀法制备出了Ni(OH)₂样品，经XRD测试为β-Ni(OH)₂，TEM测试结果表明其为平均粒径50nm左右的不规则的颗粒。将所制备的纳米Ni(OH)₂按8wt%的比例在球镍中混合后制成电极，可使正极的比容量提高11%左右。热分析表明，纳米Ni(OH)₂的电化学活性高于球镍的电化学活性。激光拉曼光谱的测试结果说明了8wt%混合后制成的纳米电极确实有较好的放电容量，同时也证实了用拉曼光谱可以表征电极材料的充放电     

包覆Y(OH)3的球形Ni(OH)2的电化学性能

利用软嵌式粉末电极技术研究了Y(OH)3包覆对球形Ni(OH)2电化学性能的影响. 循环伏安结果表明, 在球形Ni(OH)2的氧化过程中存在Ni(Ⅲ)和Ni(Ⅳ)的两步氧化反应, 产生的Ni(Ⅳ)不稳定, 能分解产生NiOOH和氧气, 所以可将Ni(Ⅲ)→Ni(Ⅳ)看作副反应. Y(OH)3包覆层对Ni(OH)2氧化过程后期的副反应, 特别是Ni(Ⅲ)→Ni(Ⅳ)具有较好的抑制作用. 由包覆后的Ni(OH)2制成的模拟电池表现出很好的高温性能, 在1C充放电条件下, 当Y的摩尔分数为1.61%时, 在60 ℃时所对应的容量保持率可达到25 ℃的92.7％; 当Y的摩尔分数仅为0.55 %时, 在60 ℃时所对应的质量比容量也可达到241.3 mA·h/g.     

[Ni(phen)2(3,5-DMBA)](m-MBA)2(H2O)2配合物的合成、晶体结构及电化学分析

The title complex of nickel (II) with 3,5-dimethylbenzoic acid, m-methylbenzoic acid and 1,10- phenanthroline was synthesized and characterized. Crystal data for this complex: triclinic, space group P1, a=1.198 5(2) nm, b=1.315 3(2) nm, c=1.531 8(3) nm, α=92.602(3)°, β=103.292(3)°, γ=114.849(3)°, V=2.104 7(6) nm³, D_c=1.361 g·cm^-3, Z=2, F(000)=902, final GooF=1.071, R₁=0.067 2, wR₂=0.155 5. The crystal structure shows that the nickel ion is coordinated with four nitrogen atoms of two 1,10-phenanthroline molecules and two oxygen atoms of one 3,5-dimethyl benzoic acid molecule, forming a distorted octahedral coordination geometry. The cyclic voltametric behavior of the complex was also investigated. CCDC: 286966.