模板法合成纳米结构材料

模板法（包括硬模板和软模板法）是制备纳米结构材料的常用方法,可用来制备多种物质的各种形状（如：球形粒子、一维纳米棒、纳米线、纳米管以及二维有序阵列等）的纳米结构,近年来关于这一领域的研究较为活跃。本文介绍了近年来利用氧化铝、二氧化硅、碳纳米管、表面活性剂、聚合物、生物分子等作模板制备多种物质的纳米结构材料的一些进展。     

超级电容器电极材料MnO_2纳米棒的制备及其电化学性能(英文)

以洋葱碳为还原剂,KMnO4为氧化剂,稀硫酸溶液为溶剂,采用水热法一步制备MnO2纳米棒.利用X射线衍射仪和透射电子显微镜分析了MnO2纳米棒的物相、结构、形貌;将MnO2纳米棒作为电极材料组装了超级电容器,采用电池测试系统测定了超级电容器的电化学性能.结果表明,所得到的产物为α-MnO2,其直径为5~10nm,长度为50~100nm;以MnO2纳米棒作为电极材料组装的超级电容器具有较高的比容量和稳定性,有望在超级电容器的研究和应用中得到推广.     

纤维素纳米晶模板法制备多级孔炭材料及其电化学性能

以纤维素纳米晶(CNC)为模板,酚醛树脂为碳源,KOH为活化剂,通过高温碳化制备了多级孔炭材料.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对合成的一系列炭材料进行了表征.结果表明,前驱体中CNC的降解会形成与CNC直径相当的介孔,KOH活化则会导致炭材料产生大量的微孔和大孔,以及部分4 nm左右较小尺度的介孔,所制备炭材料呈现明显的多级孔特性,其比表面积达554.7 m²/g,总孔体积为0.323 cm³/g.以CNC为模板,KOH活化的炭材料作为电极材料时,在1.0 A/g电流密度下其比电容达202.8 F/g,当电流密度升高至40.0 A/g时,其电容保持率仍达69%,表明该炭材料具有优异的倍率性能;由该电极材料组装的超级电容器在10000次充放电循环后,电容保持率达95%以上,具有良好的循环稳定性.     

碳纳米管阵列电极的构建及电化学研究

本文提出一种改进的氧化铝模板法制备碳纳米管阵列电极:首先结合气相化学沉积和磁控溅射在氧化铝模板中制得碳纳米管阵列电极,然后用HF溶液将沉积了碳纳米管的氧化铝模板阻挡层除去,控制溶出时间即可得到不同溶出长度的碳纳米管阵列电极.循环伏安测试表明,锂离子在该阵列电极中的嵌入脱出反应主要发生在碳纳米管的端口处.此外,还应用固定频率交流阻抗法,研究了不同溶出时间的碳纳米管阵列电极的电容性质.     

实用电极材料体系的共焦显微拉曼光谱研究(英文)

本文简要介绍了实验室内有关利用共焦显微拉曼光谱于某些实用电极材料 (表面 )性能研究的结果 .具体的研究实例包括 :尖晶石锂锰氧化物中Li+ 的嵌入 脱出过程 ,AB5 型金属氢化物电极表面氧化物的性能和钢筋电极表面钝化膜及其孔蚀过程 .     

高分子模板法合成特殊形态的氧化锌纳米结构材料

利用超分子模板法的形态花样复制制备具有复杂形态的无机超细材料已引起越来越多人的兴趣[1,2].模板与无机物之间的协同作用可制得有内部通道的新型中空分子筛[3,4],但无机材料合成在纳米尺度及亚微米尺度上的形态花样仍落后于生物矿化.生物矿化的独特之处在于可以通过自组合的有机集体或超分子模板通过材料复制而转变为有序的无机结构(如骨,壳,齿),这一合成原理也引导了我们利用高分子模板合成具有复杂形态的无机材料. 作者利用不同分子量的非离子型聚合物PEG作为大分子表面活性剂,在特定的胶束浓度范围和介质体系中形成超分子模板,以之作为"微反应器”并利用PEG与无机物之间的协同作用,控制模板水核中的水解反应;在特定的试剂浓度与比例、温度等条件下,除制备了具有球形、针/棒状纳米氧化锌粒子外,还制得了均匀分散的六角形、片状、螺旋棒状的氧化锌纳米、亚微米材料.     

纳米氧化镍氢氧化镍复合电极材料的制备及其电化学性能

氧化镍纳米粒子;固相反应;纳米氧化镍氢氧化镍复合电极材料的制备及其电化学性能     

纳米级LiFePO_4材料的水热模板法合成及其性能研究

采用水热模板法合成纳米级LiFePO4材料,改变水热反应中表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)的比例控制样品颗粒生成的大小.SEM测试表明,合成的LiFePO4晶粒尺寸与表面活性剂的配比密切相关,范围在几十到几百nm之间.充放电试验表明,合成的纳米级LiFePO4材料电极具有优良的电化学性能,其0.1C放电最高比容量可达150 mAh/g,而1C和2C放电比容量也分别有140 mAh/g和126 mAh/g.     

液相法合成锂离子电池正极材料Li_(1+x)Mn_2O_4

采用柠檬酸络合和溶液浸渍两种方法制备Li1+xMn2 O4正极材料 ,用XRD和BET测试了材料晶体结构和比表面积 ,考察焙烧温度、Li/Mn比、起始原料对产物结构和电化学性能的影响 ,结果表明 ,焙烧温度与Li/Mn比是影响材料电化学性能的关键因素 ,确定了制备Li1+xMn2 O4材料最佳条件为 0≤x≤ 0 .0 5 ,焙烧温度 75 0°C ,所得电池材料首次充放电容量达到 1 2 0mAh/g .循环 5 0次后 ,其充放电容量为 1 1 5mAh/g .     

电沉积法制备3D镍纳米阵列电极材料及电化学性能研究

本文通过电化学沉积法制备了3D镍纳米阵列电极材料。通过X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了电极材料的晶态结构和微观形貌,同时详细研究了其电化学性能。制备的电极材料具有3D镍纳米阵列结构,极大地提高了其离子传输速度,进而提高了其电化学性能。该电极的比容量能达到500F/g,在电流密度不断增加的情况下电极的容量损失较少,依然能达到80%。该电极材料在超级电容器领域具有很好的应用前景。     

羟胺在碳纳米管修饰玻碳电极上的电催化还原及电化学动力学性质研究

研究了羟胺在碳纳米管修饰玻碳电极(CNT/GC)上的电化学行为。研究结果表明,碳纳米管对羟胺的电化学行为有良好的电催化作用,在-0.62 V有一还原峰,是羟胺获得2个电子还原为铵所形成,同时测定了该电化学过程的动力学参数:电子转移数n为2,电子转移系数α为0.287,电极反应速率常数k为1.35×10-3cm/s。     

结晶度对尖晶石LiMn2O4动力学性质的影响

应用溶胶-凝胶法制备两种结晶度尖晶石锂锰氧化物.X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)、扫描电镜(SEM)、恒电流充放电、循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)等方法测试表明:以较高温度焙烧制得的L iMn2O4样品结晶度较高,但结晶度较低的样品却具有较高的放电容量和较好的循环稳定性,这主要是结晶度较低的样品具有较快的电荷交换速率和锂离子扩散速率.     

Studies on electrochemical behaviors of acyclovir and its voltammetric determination with nano-structured film electrode

A multi-wall carbon nanotubes (MWNTs)-dihexadecyl hydrogen phosphate (DHP) film-coated glassy carbon electrode (GCE) was fabricated, and the electrochemical behaviors of acyclovir on the MWNTs-DHP film-coated GCE were investigated by using cyclic voltammetry (CV), linear sweep voltammetry (LSV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and chronocoulometry (CC). The oxidation peak current of acyclovir increased significantly and the peak potential shifted negatively at the MWNTs-DHP film-modified GCE, compared with that at a bare GCE. The results showed that this nano-structured film electrode exhibited excellent enhancement effects on the electrochemical oxidation of acyclovir. Consequently, a simple and sensitive electroanalytical method was developed for the determination of acyclovir. The oxidation peak current was proportional to the concentration of acyclovir from 8.0 × 10⁻⁸ to 1.0 × 10⁻⁵ mol/L. The detection limit was about 3.0 × 10⁻⁸ mol/L for 60 s accumulation at 0.00 V. The proposed method was demonstrated by using acyclovir tablets and the result was satisfying.     

双氯芬酸钠在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及其应用

应用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了双氯芬酸钠在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为,建立了一种直接测定双氯芬酸钠的电分析方法.在0.1 mol/L HClO4溶液中,双氯芬酸钠的氧化峰电位在0.38 V(vs Ag/AgCl),峰电流与浓度在2.0×10-7 mol/L～7.0 × 10-6 mol/L范围内呈线性关系,开路富集3 min后检出限为9.0×10-8 mol/L.5×10-6 mol/L双氯芬酸钠溶液平行测定10次的相对标准偏差(RSD)为4.5%.已用于扶他林片剂中双氯芬酸钠的测定.     

Hydrothermal synthesis and electrochemical performance of Fe-doped Co hydroxide electrode materials

Journal of Solid State Electrochemistry - In order to meet the growing energy demand, it is of great significance to develop high-performance electrochemical energy storage materials. In this...     

对苯二酚在碳纳米管修饰玻碳电极的电化学行为及电化学动力学研究

碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNT)自1991年发现以来,因其结构所具有的高比表面,高电导率,稳定的化学性质与超常的机械强度已成为世界范围内的研究热点,并应用于催化、气体储藏和电极材料等领域。用CNT修饰的电极具有良好的电化学性能并且已经取得了很好的实验结果[1],因此研究碳     

Mechanochemical synthesis and electrochemical properties of nanostructured electrode materials for Li ion batteries

We focus on the synthesis by ball milling and on the electrochemical characterization of nanocrystalline bimetallic and composite materials to be employed as anodes in Li ion batteries. Ni₃Sn₄ and Ni₃Sn₂ based compounds were obtained by ball milling of three different Ni–Sn mixtures. The properties of the resulting anodes for Li ion batteries were evaluated as a function of composition. Moreover, a biphasic system is presented, with CoSn₂ and CoSn type structures, arising from the synthesis of the Sn₃₁Co₂₈C₄₁ composition. When cycled in a Li cell, this material showed a high reversible specific capacity, about 450 mA h g⁻¹, and a very good electrochemical and structural stability, making it of interest for application purposes. Contribution to the Fall Meeting of the European Materials Research Society, Symposium D: 9th International Symposium on Electrochemical–Chemical Reactivity of Metastable Materials, Warsaw, 17th–21st September, 2007.     

单层碳纳米管修饰电极上盐酸曲普利啶的电化学行为及其应用研究

应用循环伏安法研究了盐酸曲普利啶在碳纳米管修饰电极上的电化学行为.结果表明:在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH 6.9)中,盐酸曲普利啶产生一灵敏的氧化峰,其峰电位为0.81 V(vs.Ag/AgCl),峰电流与盐酸曲普利啶在1.0×10-6～1.3×10-4 mol/L浓度范围内呈线性关系,检出限为5.0×10-7mol/L,已用于片剂中盐酸曲普利啶的测定.     

Enhanced high temperature cycling performance of LiMn2O4/graphite cells with methylene methanedisulfonate (MMDS) as electrolyte additive and its acting mechanism

The effects of methylene methanedisulfonate(MMDS) on the high-temperature(~50℃) cycle performance of LiMn_2O_4/graphite cells are investigated.By addition of 2 wt%MMDS into a routine electrolyte,the high-temperature cycling performance of LiMn204/graphite cells can be significantly improved.The analysis of differential capacity curves and energy-dispersive X-ray spectrometry(EDX) indicates that MMDS decomposed on both cathode and anode.The three-electrode system of pouch cell is used to reveal the capacity loss mechanism in the cells.It is shown that the capacity fading of cells without MMDS in the electrolytes is due to irreversible lithium consumption during cycling and irreversible damage of LiMn_2O_4 material,while the capacity fading of cell with 2 wt%MMDS in electrolytes mainly originated from irreversible lithium consumption during cycling.