PANI-CNTs复合材料的制备及其在对称型全固态超级电容器中的应用

超级电容器寿命长、安全性高,并可以实现快速充放电,是化学电源研究的热点之一。文章通过简单的化学原位聚合法将聚苯胺(polyaniline,PANI)与碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)进行复合,得到聚苯胺纳米管(PANI-CNTs)复合材料。利用场发射扫描电子显微镜(field emission scanning electron microscope, FESEM)对其形貌和结构进行表征。循环伏安(cyclic voltammetry,CV)曲线、恒电流充放电(galvanostatic charge-discharge, GCD)曲线和循环寿命测试结果表明,纳米复合电极材料在三电极体系中,电流密度为1 A/g时,比电容高达690 F/g,3 000次循环后仍保持初始电容80%,在组装成柔性器件后,保留了优异的电化学性能,并展现出卓越的柔性机械性能。     

新型全固态铁离子敏感电极研究

采用稀土电极材料六硼化镧制备了一种新的全固态铁离子敏感电极。研究了该敏感电极在常见介质中对Ｆｅ３＋的响应行为。结果表明，该铁离子敏感电极在１．５ｍｏｌ／ＬＨ３ＰＯ４介质中的线性响应范围、检测下限和响应斜率分别为１．０×１０－５～１．０×１０－１ｍｏｌ／ＬＦｅ３＋，６．０×１０－６ｍｏｌ／ＬＦｅ３＋和６０ｍＶ／ｐＣ，且具有较好的选择性。     

基于LiCo0.8M0.2O2 (M=Ni,Zr)薄膜的全固态薄膜锂电池

用射频磁控溅射结合传统退火的方法制备LiCo0.8M0.2O2 (M=Ni,Zr)阴极薄膜．X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜等手段表征了不同掺杂的LiCo0.8M0.2O2薄膜．结果显示,700℃退火的LiCo0.8M0．2O2薄膜具有类似α-NaFeO2的层状结构．通过对不同掺杂锂钴氧阴极的全固态薄膜锂电池Li／LiPON／LiCo0.8M0.2O2的电化学性能研究表明,电化学活性元素Ni的掺杂使全固态电池具有更大的放电容量(56μAh／cm2μm),而非电化学活性元素Zr的掺杂使全固态电池具有更好的循环稳定性．     

化学发光消耗型锰传感器

化学和生物发光是由化学反应产生的一种光辐射,不需要任何光源。又由于它们具有高灵敏度、宽线性范围和相对比较便宜的仪器等优点,因而在化学和生物传感器领域引起了广泛的兴趣。已用于H_2O_2、乳酸和胆固醇等多种生物活性物质的测定,但未见有金属离子传感器的报道。本文发展了一种新型的全固态模式的消耗型锰离子化学发光传感器。该传感器将除待测物外的所有化学发光反应试剂全部固定在阴离子交换树脂Amberlyst A-27上,于化学发光反应之前,将一定量化学发光试剂从固定化试剂柱上洗脱,与样品中的锰离子产生化学发光。已成功地应用于水样中痕量锰离子的测定。每个固定化试剂柱可连续使用100次以上。 1 实验部分 1.1 仪器和试剂 化学发光传感器由流动系统和检测系统两部分组成。其中流动系统主要由蠕动泵、六通阀、固定化试剂柱和流通池组成。检测系统由光电信增管、负高压、放大器和记录仪组成(图1)。     

PBI半固态和全固态氧传感器的研究

首次用聚苯并咪唑作固体电解质，制成控制电位电解法半固态和全固态氧传感器，发现该类传感器具有响应快，稳定性好，低的底电流的噪声，低的温度系数等优点。     

ZnO纳米管有序阵列与Cu2O纳米晶核壳结构的光电化学性能及全固态纳米结构太阳电池研究简

采用电化学方法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃基底上制备了高度有序的ZnO纳米管阵列,然后在ZnO纳米管阵列上电化学沉积Cu2O纳米晶颗粒,获得了一维有序Cu2O/ZnO核壳式纳米阵列结构,通过控制Cu2O纳米晶的沉积电量得到不同厚度的Cu2O壳层,并对该核壳式纳米阵列的形貌和结构进行了分析. 以Cu2O/ZnO一维核壳式纳米阵列结构为光电极组装全固态纳米结构太阳电池,研究了Cu2O壳层厚度对光电极光吸收性能、光电性能以及组装电池光伏性能的影响,优化了电池中对电极材料的喷金厚度. 结果表明,以Cu2O沉积电量为1.5 C的Cu2O/ZnO为光活性层,以4 mA电流下真空镀金20~25 min的铜基底为对电极组装的简易太阳电池最高可获得0.013%的光电转换效率.     

Improving the performance of all-solid-state supercapacitors by modifying ionic liquid gel electrolytes with graphene nanosheets prepared by arc-discharge

Ionic liquid gel polymers have widely been used as the electrolytes in all-solid-state supercapacitors, but they suffer from low ionic conductivity and poor electrochemical performance. Arc discharge is a fast, low-cost and scalable method to prepare multi-layered graphene nanosheets, and as-made graphene nanosheets （denoted as ad-GNSs） with few defects, high electrical conductivity and high thermal stability should be favorable conductive additive materials. Here, a novel ionic liquid gel polymer electrolyte based on an ionic liquid （EM1MNTF2） and an copolymer （P（VDF-HFP）） was modified by the addition of ad-GNSs as an ionic conducting promoter. This modified gel electrolyte shows excellent thermal stability up to 400 ℃ and a wide electrochemical window of 3 V. An all-solid-state supercapacitor based on commercial activated carbon was fabricated using this modified ionic liquid gel polymer electrolyte, which shows obviously improved electrochemical behaviors compared with those of the corresponding all-solid-state supercapacitor using pure ionic liquid gel polymer electrolyte. Specially, smaller internal resistance, higher specific capacitance, better rate performance and cycling stability are achieved. These results indicate that the ionic liquid gel polymers modified by ad-GNSs would be promising and suitable gel electrolytes for high performance all-solid-state electrochemical devices.     

全固态钠离子电池硫系化合物电解质

全固态钠离子电池具有资源丰富、安全性高等优势,作为未来大规模储能的重要选择而成为近年来先进二次电池前沿研究热点。钠离子硫系化合物电解质室温离子电导率高、弹性模量高、容易冷压成型,能增强电极/电解质界面接触、减小界面阻抗、缓冲电极材料在充放电过程中的应力/应变,是全固态钠离子电池的研究重点。本文对钠离子硫系化合物固态电解质的结构及性质进行了总结,讨论了硫系化合物电解质的本征特性、与电极的界面稳定性,并介绍了硫系化合物全固态钠离子电池的研究现状,最后分析了硫系化合物电解质面临的挑战及今后的发展方向。     

波长可调的低噪声全固态黄绿光激光器（特邀）

报道了一种808 nm激光二极管端面泵浦Nd:YAG激光晶体/腔内倍频的波长可调、低噪声全固态黄绿激光器。基于L型折叠谐振腔结构的优化设计,不但使谐振腔对热焦距具有动态热不灵敏性,而且补偿了折叠型结构和凹面反射镜引起的光束像散。基于布儒斯特片的布儒斯特角调节,实现对Nd:YAG晶体受激辐射产生的1 112.62 nm、1 116.70 nm和1 123.24 nm三条谱线的选频和单一波长基频光腔内振荡;调节单一波长基频光的p偏振方向与双折射单晶玻璃光轴之间的夹角,通过压缩纵模个数,实现对该波长基频光的滤波。在此基础上,通过Ⅰ类角度相位匹配LBO晶体腔内倍频,分别获得了556.31 nm、558.35 nm和561.62 nm三个波长可调、高稳定性、低噪声的黄绿激光输出,对应最大连续输出功率分别达到了678 mW、653 mW和606 mW,光光转换效率分别为8.47%、8.16%和7.58%。在输出功率均为500 mW时,功率不稳定度分别为±0.42%、±0.38%和±0.49%,对应激光噪声分别为0.69%、0.51%和0.96%。