长循环高电压钠离子电池正极材料P2-Na2/3Mn1/3Bi1/3Ni1/3O2的合成及性能

镍基层状氧化物NaNiO₂钠离子电池材料具有高电压和高容量的特性,且制备方法较为简单,但姜-泰勒(Jahn-Teller)效应使其在高倍率循环下容量较低以及在高电压(4.5 V)下无法稳定循环。通过调节溶胶-凝胶工艺的条件,设计、合成了Na_2/3Mn_1/3Bi_1/3Ni_1/3O₂片层状金属氧化物,并将其作为正极活性材料,在空气环境中组装成钠离子电池,进行电化学测试,考察Bi、Mn掺入量对电池电化学影响。研究结果表明:当金属Mn和Bi共掺时,在1.2~4.5 V宽电压范围内,电池在循环50周后容量为90.39 mAh·g^-1。在2.0~4.0 V电压范围内1.0C (115 mA·g^-1)倍率下恒流充放电50周后的容量保持率为96.96%,循环850周后的保持率为80.15%,具有良好的循环稳定性和安全性。     

电化学电容器电极材料超细MnO2的制备及表征

高性能的电化学电容器具有极其重要和广阔的应用前景(1)。以RuO2等贵重金属氧化物为电极材料的电化学电容器已应用于多个领域(2),但昂贵的价格限制了它们更加广泛的应用。有些廉价金属氧化物也具有一定的氧化还原准电容,如Co3O4、NiO和MnO2等(1,3 6)。二氧化锰价格低廉,资源丰富,电化学性能好,其作为电化学电容器的活性材料具有更大的应用前景和价值。本文采用K2S2O8氧化MnSO4·H2O制得超细MnO2,并通过XRD、TEM和SEM测试对其进行表征,并研究了其在0 5mol/LNa2SO4水溶液中的循环伏安性能、恒流充放性能以及电容稳定性能。1…     

水热处理对Co-Al双氢氧化物电容性能的影响

超级电容器;水热法;比容量;水热处理对Co-Al双氢氧化物电容性能的影响     

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.     

碳纳米管/聚苯胺/铁氰化镍复合膜的电化学共聚制备与电容性能

采用循环伏安一步共聚法在碳纳米管修饰的铂基体上制备了电活性碳纳米管/聚苯胺/铁氰化镍(CNTs/PANI/NiHCF)复合膜.用傅立叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线能谱仪(EDS)和扫描电镜(SEM)研究了复合膜组成及其表面形貌,并用循环伏安(CV)、恒电流充放电和电化学阻抗(EIS)等测试了复合膜的循环稳定性与电化学容量性能.研究表明:CNTs/PANI/NiHCF复合膜为三维多孔有序的网络状结构,PANI和NiHCF以纳米颗粒形式存在并沿CNTs均匀分布;在电流密度为2mA.cm-2时,CNTs/PANI/NiHCF复合膜的比容量高达262.28F.g-1,比能量为29.51Wh.kg-1,电流密度为10mA.cm-2时比功率可达10228.61W.kg-1;在2000次循环充放电过程中,复合膜的电容量仅衰减19.92%,电荷充放电效率一直保持在99%以上.CNTs/PANI/NiHCF有机-无机杂化膜具有良好的功率特性和快速充放电能力,是一种优异的超级电容器材料.     

MnO_2/聚苯胺复合材料的电化学电容

以P123为模板剂,软模板法制备出纳米MnO2.酸性条件下引入苯胺并聚合,得到了MnO2/聚苯胺复合材料.X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR),扫描电子显微镜(SEM)表征观察样品的结构、形貌.循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等测试MnO2/聚苯胺电极的电化学性能.结果表明:引入苯胺改变了样品纳米MnO2的形貌.MnO2/聚苯胺电极比容量高达190.8F·g-1,500次循环电极比容量仅衰减4.7%,库仑效率均保持在97%以上.     

有序介孔碳负载NiCo2O4电极的制备及其超电容性能

以有序介孔碳(OMC)为载体,采用共沉淀法制备了OMC/NiCo2O4复合物.用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和透射电镜(TEM)研究其结构与形貌,发现NiCo2O4纳米颗粒均匀地负载在有序介孔碳上.循环伏安和恒流充放电测试表明,NiCo2O4质量分数为40%时,在1A·g-1的电流密度下,复合物电极的比电容可以达到577.0F·g-1,电流密度为8A·g-1时,比电容可以达到470.8F·g-1,并具有良好的循环稳定性.在2A·g-1的电流密度下,经过2000次循环后,比电容还可达到508.4F·g-1,电容保持率为92.7%.     

碳气凝胶的孔结构及其对电化学超级电容器性能的影响

通过改变碳气凝胶的溶胶-凝胶制备条件和炭化活化工艺,实现了对碳气凝胶纳米孔洞结构的控制.采用扫描电子显微镜(SEM)和氮气等温气体吸附法对碳气凝胶和KOH活化碳气凝胶的形貌和孔结构进行了表征和分析,并且使用循环伏安法(CV),恒流充放电,电化学阻抗谱(EIS)等检测技术评价了电化学性能.结果表明:发达的三维纳米网络结构与合理的孔径分布是影响碳气凝胶电化学超级电容器性能的关键因素.经适度活化后的碳气凝胶材料含有丰富的介孔,比表面积可达1480m2·g-1.在6mo·lL-1的KOH溶液中,在100mV·s-1的扫描速率下其比电容量高达216F·g-1.通过拟合发现,碳气凝胶类材料的大孔和介孔拥有更高的单位面积比电容量.     

钠离子诱导的头孢菌素类抗生素质谱裂解机理的研究

采用电喷雾多级串联质谱技术,研究了头孢噻吩钠、头孢西丁钠、头孢他美酯、头孢克肟4种头孢菌素类抗生素在金属钠离子诱导下的裂解规律,并与质子诱导下的裂解规律进行比较。结果发现,头孢菌素类化合物在钠离子诱导方式下的多数质谱行为与质子诱导下的一致:多数质谱断裂发生在7-氨基头孢烷酸母核的侧链取代基R1、R2、R3上;C(3)位侧链上的C—X(X=O、N、S)键容易断裂;C(2)位羧基上的CO2和C(8)位的CO容易丢失。此外,还发现金属钠离子可比质子诱导更多更复杂的断裂反应。质子化离子的β-内酰胺环开环方式单一,为N(1)—C(8)和C(6)—C(7)键断裂;而金属钠离子能够诱导新的β-内酰胺环断裂,如C(7)—C(8)、N(1)—C(6)和C(4)—S(5)三键断裂和N(1)—C(8)、N(1)—C(6)和C(4)—C(5)三键断裂。另外,在碱金属钠离子诱导下,结构重排更为频繁。     

PANi电极在不同电解液中的电化学电容性能研究

应用化学氧化聚合法制备了超级电容器用聚苯胺电极材料.FTIR、SEM及电化学电容测试表明:聚苯胺由纳米颗粒堆积而成,颗粒大小50nm左右;在H2SO4、NaNO3或KOH电解液(浓度均为1mol/L)中,5mA/cm2电流密度下,PANi电极比电容分别为404F/g、208F/g和279F/g;如H2SO4浓度升高至2mol/L或6mol/L,比电容明显下降,仅为330F/g或248F/g.