氧化改性对超级电容器用中间相炭微球基多孔炭材料电化学性能的影响

利用碱活化法制备活性中间相炭微球(MCMBs),并以此具有多级孔结构、高比表面积的活性MCMBs为前驱体,采用硝酸氧化法在MCMBs表面引入含氧官能团。活性MCMBs和氧化后的MCMBs都有较高的比表面积,最大值可达到2102 m~2/g。分别以活性MCMBs和氧化后的MCMBs为超级电容器电极材料制备的水系双电层电容器循环性能良好,最大比电容可达248F/g,在相同电流密度下,氧化改性MCMBs的比电容高于活性MCMBs,表明表面含氧官能团能够提高MCMBs的超级电容器比电容。     

氧化石墨烯改性聚吡咯-活性碳布柔性复合材料的制备及其赝电容性能研究

本文利用电化学沉积法将掺杂有氧化石墨烯的聚吡咯沉积在活性碳布上,获得了一系列不同氧化石墨烯掺杂程度的氧化石墨烯改性聚吡咯-活性碳布柔性复合材料。采用电化学方法研究复合材料构筑的超级电容器的赝电容行为。研究表明掺杂氧化石墨烯后的复合物构筑的超级电容器电容性能有显著提升。随着氧化石墨烯掺杂量的提高,复合物的质量比电容先增加后减小。这归因于复合物掺杂少量的氧化石墨烯时可以改善聚吡咯的导电性和微观形貌,使得复合材料的质量比电容显著提高。     

酚醛树脂/混酸处理碳纳米管复合材料的制备与性能

本文对碳纳米管进行了酸氧化处理,并对酸氧化处理前后碳纳米管进行了红外和扫描电镜分析,发现酸氧化处理后的碳纳米管变疏松了,杂质也被有效地去除,并且在碳纳米管上引入了羧酸基、羟基等基团。采用溶液聚合法合成了酸氧化碳纳米管改性的酚醛树脂,采用FT-IR对树脂结构进行了表征,复合材料的冲击强度、剪切强度都呈现先增加后降低的趋势,当酸氧化碳纳米管含量为1.5 wt.%时,复合材料的冲击强度、剪切强度最大,分别为271KJ•m-2、72MPa,比改性前分别提高了41KJ•m-2、17MPa。     

黄原酸酯改性碳纳米管及对铅离子吸附性能研究

采用共价键改性对碳纳米管(CNT)进行氧化使之形成分散性较好的氧化碳纳米管(OCNT),然后在氧化碳纳米管上引入黄原酸酯基团,提高吸附能力。通过氧化碳纳米管与不同比例的二硫化碳(CS2)反应获得的改性碳纳米管(COCNT)对金属铅离子(Pb2+)的吸附研究,得出COCNT-0.2吸附剂对Pb2+有很强的吸附能力,最大吸附量为357.14 mg/g。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附曲线。     

石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及其电化学电容性能

以石墨(G)和碳纳米管(MWCNTs)为原料,通过共同化学氧化-热还原的简便途径,制备了石墨烯/碳纳米管复合材料(RGO/RCNTO)。为便于比较,采用同样方法分别获得了热还原后的石墨烯(RGO)和碳纳米管(RCNTO)。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)对材料进行结构和形貌表征。研究发现:由于氧化石墨(GO)和氧化碳纳米管(CNTO)存在一定的含氧官能团,形成均匀的氧化石墨/氧化碳纳米管复合物(GO/CNTO)。紧接着的热解过程又使得GO层因层间产生的气体膨胀而剥离,RCNTO随之进入层间,还原后石墨烯由于π—π作用吸引,重新堆积并将RCNTO裹在层间形成了三明治结构的RGO/RCNTO。复合材料在电流密度1 A·g~(-1)时的比电容为422.4 F·g~(-1),经过5 000次恒流充放电比电容仍保持在90%以上。良好的电容特性如高比容量和稳定的循环性能归因于该复合材料中RGO和RCNTO有效的协同作用。     

氧化镍/碳纳米管复合材料的合成及其在超级电容器上的应用

采用水热法制备了氧化镍/碳纳米管复合电极材料,用XRD和SEM测试了样品的结构和形貌,采用循环伏安法,恒电流充放电和交流阻抗测试了不同掺杂比例的复合材料的电化学性能。结果表明:碳纳米管的掺入增加了复合材料的比表面积和导电性。在1M KOH溶液中,氧化镍与碳纳米管的摩尔比(Ni2+:C)为1:1时,复合材料的电容性最好,达到了232Fg-1。比未掺杂碳纳米管的氧化镍基超级电容器体系比电容提高了4.14倍。其能量密度也明显提高,达到了4.03Wh kg-1。     

MnO2-DWCNTs/TiO2-DWCNTs复合材料的合成及其在不对称超级电容器的应用

通过低温液相法制备了二氧化锰-双壁碳纳米管(MnO2-DWCNTs)复合材料;通过溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛-双壁碳纳米管(TiO2-DWCNTs)复合材料。将MnO2-DWCNTs作为正极,TiO2-DWCNTs作为负极并组装成不对称超级电容器,其性能比对称的MnO2-DWCNTs和TiO2-DWCNTs电容器的性能好,当正负极质量比为1:1时,不对称超级电容器的质量比电容最高,达到250.71F/g,能量密度达到了17.36 Wh/kg。     

燃烧法还原氧化石墨烯的制备及超级电容器性能研究

介绍一种清洁、低成本、绿色环保、简单的通过还原氧化石墨烯制备石墨烯的方法.还原氧化石墨烯(rGO)仅仅通过将氧化石墨烯薄膜在空气中燃烧制得.以rGO组装的超级电容表现出优异的双层电容性能,在0.2 A/g的电流密度下,其比电容达到最大值119.32 F/g,能量密度为4.143 Wh/kg,功率密度为49.99 W/kg.此外,在2600多次充放电循环后,比电容保持在近100％,这表明基于rGO的超级电容器具有显著的循环稳定性.     

Ni(OH)2/活性炭复合材料在超级电容器中的应用

用化学沉淀法在活性炭(AC)表面和微孔内掺杂不同量的氢氧化镍,制备了氢氧化镍-活性炭[Ni(OH)2-AC]复合材料. 用X射线衍射(XRD)和氮气吸附等温线等对活性炭和复合材料进行表征,结果表明,所制材料为b-Ni(OH)2-AC复合材料. 对不同掺杂量的b-Ni(OH)2-AC复合材料的电化学性能进行了研究,循环伏安、恒流充放电实验表明,少量氢氧化镍掺入活性炭表面和微孔中,所得材料的比电容较活性炭有所提高,并具有良好的充放电性能;当氢氧化镍的掺入量为6%(w)时,所制备的超级电容器单电极表现出优良的电化学性能. 以活性炭电极作负极,复合材料作正极制成复合型超级电容器,循环性能测试发现,掺入6%(w)氢氧化镍的复合材料制成的Ni(OH)2-AC/AC复合型超级电容器比电容高达330.7 F/g,比活性炭(AC/AC)超级电容器比电容(245.6 F/g)提高了34.6%,且Ni(OH)2-AC/AC复合型超级电容器具有更好的循环充放电性能.     

水热法合成超级电容器电极材料MnO_2/CNT及性能

采用水热合成和200℃、300℃和400℃热出的方法,成功的制备δ-MnO_2复合多壁碳纳米管和α-MnO_2复合多壁碳纳米管超级电容器电极材料。运用XRD,SEM,TEM对实验制备的复合材料结构和形貌的分析。实验结果表明δ-MnO_2复合多壁碳纳米管和α-MnO_2复合多壁碳纳米管材料电极表现出非常理想的比电容,在扫描速度为10m v-1和电解液为1mol·L~(-1)Na_2SO_4,比电容分别为82F g~(-1)和102.5F g~(-1)。充放电循环1000次,δ-MnO_2复合多壁碳纳米管比容量电极能够保持在86.3%和α-MnO_2复合多壁碳纳米管电极保持在66.1%。δ-MnO_2复合多壁碳纳米管和α-MnO_2复合多壁碳纳米管材料具有优异的电化学性能,是一种很有前景的超级电容器电极材料。