Al(OH)3掺杂非晶态氢氧化镍的制备及其电化学性能

采用微乳液法合成了Al(OH)3掺杂非晶态Ni(OH)2粉体.研究了温度、pH值和掺杂剂的含量等各种因素对其电化学性能的影响并分析了其作用机理.实验表明样品制备的工艺条件为t=50℃、pH=12、 Al(OH)3掺杂含量为5%时,样品电极容易活化,循环性能较好.采用以100 mA/g恒电流充电4 h,以50 mA/g恒电流放电,终止电压为1.0 V的充放电制度,其比容量达346.1 mA·h/g,放电工作电位平稳于1.24 V.     

纳米级β-氢氧化镍和氧化镍掺杂Co(OH)2复合电极的电化学性能

通过采用NiC2O4*2H2O和NaOH进行固相反应,制备出10～20 nm的β-Ni(OH)2和20～30 nmNiO粉体,样品按一定的比例掺杂Co(OH)2和石墨粉制备复合电极,研究其电化学性能.结果表明掺杂Co(OH)2的纳米Ni(OH)2和NiO复合电极其电化学性能有明显的改善,其电极结构稳定,充电效率高,开路电位达2.4 V,电极经10 mA/cm2恒电流充电3 h后,以0.9 mA/cm2进行恒流放电,放电时间达到16h以上,放电容量明显增大,放电电位平稳.     

掺杂Co(Ⅱ)非晶态Ni(OH)2的制备及其电化学性能

采用微乳液快速共沉淀法制备了掺杂Co非晶态氢氧化镍超细粉体样品材料,对其晶态、结构形貌进行了表征分析,研究了材料合成条件对其充放电等性能的影响,讨论其相应的作用机理,并测定了合成掺杂材料的循环伏安特性.所制材料样品的氧化还原可逆循环性和稳定性好:样品电极在恒流100 mA/g下充电4 h,50 mA/g放电,终止电压为1.0 V时,放电电压稳定于1.240 V,放电比容量达317.75 mAh/g,电化学活性较高.     

柠檬酸根辅助电沉积制备铂纳米粒子及其制备条件的优化

以氧化铟锡（ITO）透明导电玻璃为基体,在柠檬酸根存在下,采用恒电位电化学沉积法制备铂纳米粒子,并通过改变施加电位、柠檬酸钠浓度、前驱体浓度和电解质浓度来优化铂纳米粒子的制备条件.利用X射线衍射（XRD）表征在ITO表面沉积的Pt颗粒的晶相结构,并运用循环伏安法（CV）测定Pt/ITO电极在酸性介质中的电催化氧化性能.实验结果表明,在施加电位为-0.3V、H2PtCl6浓度为0.8mmol/L、柠檬酸钠浓度为20mmol/L和电解质HClO4浓度为0.1mol/L的条件下,制备出的铂纳米粒子的电催化性能较好.     

微观结构对Ni-SDC阳极电化学性能的影响

用甘氨酸-硝酸盐法制备了具有高比表面积的纳米粒子NiO和Ce0．85Sm0.15O2—8（SDC）,用固相合成法制备了Ni—SDC复合阳极材料,通过测量过电位和电导率对其性能进行比较,研究微结构对复合阳极电化学性能的影响．结果表明,由于阳极组成和制备条件不同导致的微结构的变化,对阳极性能有很大影响．通过调整微结构,可以使阳极过电位和电导率明显改善．用甘氨酸-硝酸盐法制备SDC与NiO初始粉末,将2种初始粉末在600℃预烧,混合后得到的复合阳极具有优异的电化学性能．在600℃时,样品在氢气气氛下的电导率达到了3534S／cm,电流密度为0．5A／cm。时样品过电位是0．18V．     

锂离子电池正极材料LiMgxMn2-xO4的合成及性能

利用相转移法合成了LiMgxMn2-xO4前驱体,在电炉中于一定温度下烧结一定时间,得到锂离子电池正极材料粉体,并利用XRD、SEM、IR等对材料粉体进行结构形态表征.考察焙烧温度、焙烧时间、Mg的掺杂含量等对产物结构和电化学性能的影响.实验结果表明:当Mg的掺杂量x=0.06,于750℃焙烧15 h时所制备的样品材料结构稳定且呈尖晶石型,样品电极的充放电性能良好,首次放电比容量达125 mAh/g,放电平稳,样品电极可逆循环性能良好.     

Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)掺杂非晶相Ni(OH)2的结构与电化学性能

采用微乳液快速冷冻沉淀法制备Cu（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）复合掺杂的非晶相氢氧化镍。利用XRD、SEM、EDS、Raman光谱测试分析样品的结构形态,同时将其作为正极活性材料组装成MH—Ni电池,测试其电化学性能。测试结果表明,Cu（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）较好的溶于Ni（OH）2的微结构内部,样品粉体材料微粒均匀,微结构无序性强、缺陷较多。在制备体系采用在55℃、pH=11,搅拌反应2h的工艺条件下,复合掺杂比Fe为3％、Cu为5％（质量分数）所制备样品合成的电极,在80mA／g恒电流充电5h,40mA／g恒电流放电,终止电压为1．0V的充放电制度下,其首次放电比容量达353．82mAh/g,放电平台为1.268V,电极材料结构稳定,循环可逆性良好,表现出较高的电化学活性。     

铬银共掺杂改性纳米TiO2光催化剂及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶凝胶法制备了Cr/Ag共掺杂的TiO2纳米材料.采用XRD、SEM、EDS等测试分析技术对掺杂纳米TiO2粉体进行了表征;以甲基橙为降解物,在太阳光照射条件下研究了掺杂对光催化活性的影响.研究结果表明:掺杂后的纳米TiO2的光催化性能明显提高,优于纯TiO2.当共掺杂的比例为Cr 1.0%/Ag 0.5%时,样品的效果最佳,对甲基橙的3h降解率达到97.63%.     

pH对掺杂Zn纳米Ni(OH)2电化学性能的影响

为研究pH值对掺锌氢氧化镍电化学性能的影响,采用沉淀转化法在不同pH下制备出掺杂Zn的纳米Ni(OH)₂. 利用XRD和TEM对材料的结构和微观形貌进行分析,利用循环伏安技术和恒流充放电技术对材料的电化学性能进行研究. 结果表明,pH=10时制备的材料是α型纳米Ni(OH)₂,随着pH的增大,材料逐渐变成α-Ni(OH)₂和β-Ni(OH)₂的混合物,且材料的团聚逐渐严重. pH的变化对材料的电化学性能影响明显. 随着pH的增加,材料的质子扩散系数增大;与pH=10时制备的材料相比,pH=12时制备的材料02C和3C放电比容量分别提高了20％和27％.     

Eu3+掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体。以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,并讨论了掺杂TiO2粉体的加入量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、pH值以及稀土元素掺杂量和烧成温度等对样品光催化性能的影响。结果表明:在样品加入量为0.15 g/50 mL,亚甲基蓝溶液的初始浓度为10 mg/L,pH=7时样品的光催化性能最佳。稀土元素的最佳掺杂量(摩尔比)为n(Eu3+)∶n(TiO2)=0.5%,样品的热处理温度在500～550℃时,样品表现出较好的光催化活性。掺杂TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应4 h降解率达到88.16%,优于同等条件下制备的纯TiO2粉体。     

Ce掺杂对纳米TiO2结构和光催化性能的影响

以钛酸丁酯和硝酸亚铈为实验原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce掺杂的TiO2纳米粒子,并利用XRD、DRS、TEM、BET等测试技术对样品进行了表征,且以高压汞灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,考察了Ce掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响．结果表明：Ce掺杂能提高纳米TiO2的光催化活性,有效抑制TiO2纳米粒子的生长和在高温下的相变,增大其比表面积,并使TiO2纳米粒子的光谱响应范围拓展到可见光区,当掺杂Ce的物质的量分数为0．5%时,TiOz纳米粒子的光催化活性达到最佳．     

纳米多孔铁掺杂钒氧化物电极材料的制备及其电化学性能

为了利用简单的生产工艺制备性能优异的锂离子电池负极材料,采用电弧熔炼-甩带的工艺制备出铁钒合金条带,再通过氧化还原方法成功制备出纳米多孔铁掺杂钒氧化物(Fe-VO_x)复合材料,对材料物相和结构进行了表征,并且对比分析了在不同还原温度下纳米多孔Fe-VO_x复合材料的电化学性能。结果表明:在还原温度为500℃、5%H_2/Ar混合气氛下,材料电化学性能最优,在电流密度为0.1 A/g下,初始放电比容量为563.4 mA·h/g,在循环100圈后的放电比容量仍能达到441 mA·h/g,循环容量保持率达到78.2%,远大于石墨的理论比容量372 mA·h/g。这说明纳米多孔铁掺杂钒氧化物复合材料能够有效提高锂离子电池的能量密度,并且具有良好的电化学性能。     

锡铜锌氧合金负极材料的电化学性能

采用两步脉冲电镀和低温热处理相结合的方法制备了锡铜锌氧合金;采用充放电循环、循环伏安、X射线粉末衍射、电镜、能谱等现代技术研究了样品的电化学性能与制备条件的关系.实验结果表明:当铜膜上电镀锡层与电镀锌层均用时2min时,制备的样品以100mA/g的电流在1.7～0.01V充放电时,首次放电容量为525mAh/g.30循环的库仑效率均高于90%,这对于寻找匹配的正极材料十分有利.     

Cl-和Al3+复合掺杂α-Ni(OH)2的电化学性能

采用化学反应共沉淀法制备出Cl-和Al3 阴阳离子复合掺杂的α-Ni(OH)2粉体材料。对其进行了微结构表征分析和电化学性能测试,结果表明:样品材料具有较多的微结构缺陷,用作MH-Ni电池的正极活性材料时,在充放电过程中电化学阻抗较小、质子迁移能力强。电池在以80 mA/g恒电流充电5 h,40 mA/g恒电流放电,终止电压为1.0 V的充放电制度下,其放电比容量达344.3 mAh/g,且放电工作电压稳定,循环可逆性较好,表现出较高的电化学活性。     

Al^（3＋）掺杂α-Ni（OH）2复合CNTs电极材料的高温性能

采用化学共沉淀法制备Al^（3＋）掺杂α-Ni（OH）2粉体,将其复合碳纳米管（CNTs）制成镍电极材料并研究其在高温下的电化学性能。结果表明：以混合CNTs（w=0.5%）的Al掺杂α-Ni（OH）2样品材料为活性物质制成镍电极,由其组装的MH-Ni电池在65℃高温环境下,采用0.2和1.0 C充放电制度的放电比容量分别为391.1和366.4 mAh·g^-1;经40次充放电循环,放电比容量衰减率分别为6.8%、11.98%,表现出较好的高温环境电化学性能。     

Eu掺杂TiO_2纳米晶光致发光影响因素

为了寻找Ti O2∶Eu3+纳米晶的最佳制备工艺条件,采用溶胶-凝胶法制备了Ti O2∶Eu3+纳米晶,研究了Eu3+掺杂浓度、退火温度、Al3+的掺入等工艺参数对Ti O2∶Eu3+纳米晶发射光谱的影响.利用PL、PLE对样品进行了表征.结果表明用468 nm激发光源激发Ti O2∶Eu3+纳米晶时,样品显示出强红光发射,对应于Eu3+粒子的5D0→7F2超灵敏跃迁;且荧光强度随着Eu3+掺杂浓度和退火温度的升高先增强后减弱;700℃退火的样品红光发射强度达到最强,Eu3+的最佳掺杂浓度为0.8%mol;Al3+的掺入可以提高Eu3+的红光发射强度,采用钛酸正四丁脂∶异丙醇∶冰乙酸∶水=1∶4∶4∶2制备出的Ti O2:Eu3+纳米晶的红光发射光谱最强.     

KIO3掺杂聚苯胺电极材料的制备与性能

采用化学法并通过KlO3和盐酸与苯胺复合掺杂合成掺杂态聚苯胺。用红外光谱和扫描电镜对掺杂态聚苯胺进行了结构形态分析。将掺杂态的聚苯胺混合20％的石墨粉体，制成聚合物复合电极，以锌为负极组成电池，在恒电流条件下进行充放电性能的测试，结果表明，电极开路电位达1．8V，以20mA／cm^2恒电流充电，2mA／cm^2恒电流放电，放电工作平台为1．4V，设定终止电压为1．1V时，可持续放电13h，电池容量较大，结构稳定。     

改进Sol-gel法合成LiFePO4正极材料及其电化学性能

为了获得颗粒均匀、细小和电化学性能优异的LiFePO4, 采用sol-gel方法并添加表面活性剂聚乙二醇(PEG)制备LiFePO4/C。制备样品分别用XRD和SEM进行表征,通过充放电和循环伏安测试电化学性能。结果表明,nPEG/nLFP=1∶1、600 ℃制得样品颗粒均匀,平均粒径约为100 nm,在2.0～4.0 V(vs. Li)范围内,15 mA/g电流密度下放电,首次放电比容量为158 mAh/g,是理论容量的92.9％。制备样品展现良好的倍率性能和循环性能。     

低压双功能TiO2压敏陶瓷的研究

采用一次烧成工艺制备了具有电容性和压敏性双功能TiO2陶瓷.考察了Nb2O5施主掺杂对TiO2压敏陶瓷的显微结构、介电性能和压敏性能的影响.结果表明随Nb2O5掺杂量的增加,样品的晶粒粒径变大、晶界层变薄;压敏电压V1mA减小、非线性系数α和介电常数ε增大.当Nb2O5掺杂量为2 mol%时,TiO2压敏陶瓷有较好的压敏特性ε=22 000、V1mA=2.8 V和α=3.8.     

流变相法制备LiFe_(1-x)Mg_xPO_4/C正极材料

通过Mg+金属掺杂及流变相制备方法来改善橄榄石结构的LiFePO4的电化学性能.研究了不同掺杂量和不同制备方法对材料结构性能和电化学性能的影响.SEM,XRD,以及电化学测试结果表明,Mg掺杂可以较大程度提高材料电化学性能;0.1 C倍率下首次充电容量达到140.7 mAh/g.利用流变相法制备的材料粒度更小,其电化学性能得到进一步提高,0.1 C时放电比容量达到了147.5 mAh/g.