表面活性剂对微波水热合成磷化钴的影响

以氯化钴和黄磷为主要原料，以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为结构导向剂，采用微波水热法制备了一维磷化钴（Co2P）纳米线。研究了表面活性剂及其加入量对合成Co2P晶相和形貌的影响，及其电化学性能。利用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对产物的物相和显微结构进行表征。结果表明：引入表面活性剂均可以使试样中生成一维Co2P纳米结构，添加CTAB的试样中生成了大量的Co2P纳米线，其直径约为50~200 nm，产率和长径比均随着CTAB加入量的增加而增加。电化学性能结果表明，Co2P纳米线具有赝电容特性，循环稳定性较好，1000次循环后比电容保持率为68%。     

水热电沉积法生长Co9S8薄膜电极

采用水热电沉积法在泡沫镍基体上原位沉积Co_9S_8薄膜,并对其形貌、组成、结构和电化学性能进行表征和测试。结果表明,镍基Co_9S_8薄膜呈花瓣片状,并具有优异的电化学性能,其在电流密度为10mA/cm~2时,比电容可高达2538.7 F/g。即使电流密度扩大至50 mA/cm~2时,比电容依然可达1930.7 F/g。经过1000次循环(电流密度为20 mA/cm2),比电容仍可达为1825.2 F/g,电容保有率72.8%,经过1500次循环后,电容保有率61.4%。     

微生物吸附-化学还原法合成金钯纳米线机理研究

采用微生物吸附-化学还原法,以大肠杆菌(ECCs)为模板、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为保护剂、抗坏血酸(AA)为还原剂制备金钯纳米线(Au-Pd NWs),考察不同金钯摩尔比对合成金钯纳米材料的影响,并通过SEM、TEM、XRD等技术进行了表征,研究其形成机理。结果表明,吸附还原作用使ECCs在短时间内还原生成了少量Pd(0)和Au(0),大量的钯离子和金离子聚集在ECCs表面周围;还原剂AA的加入使ECCs表面成为优先成核位点,菌体表面基团与晶核相互作用阻止其迁移;在CTAB的作用下,菌体表面的纳米颗粒逐渐形成链状纳米中间结构,中间结构通过Ostwald熟化作用进一步形成Au-Pd纳米线。通过ECCs和CTAB协同作用,有利于一维纳米结构的生长。     

循环性能改善的La改性锂离子电池材料LiNi_(0.8-x)Co_(0.1)Mn_(0.1)La_xO_2（英文）

结合共沉淀法和高温固相法合成了一系列La掺杂的层状氧化物正极材料LiNi_(0.8-x)Co_(0.1)Mn_(0.1)La_xO_2(x=0,0.01,0.03),研究La对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2材料的影响。通过XRD数据观察到了La_2Li_(0.5)Co_(0.5)O_4 相的生成,通过Rietveld精修软件计算了第二相的含量。电化学性能测试结果表明La掺杂之后材料的循环稳定性从74.3%上升到95.2%,而首次比容量从202 mA·h/g降低到了192 mA·h/g,循环稳定性的提高可以归因于新相的产生一方面消耗了材料中的杂质,另一方面粘附在颗粒表面保护材料不受电解液的腐蚀。CV测试结果表明与未掺杂的材料相比,掺杂后的样品电化学可逆性更好。     

氧化钴/镍核壳结构纳米线的合成及其在超级电容器的运用

在本文中,我们通过两步法合成了具有核壳结构的CoO/NiO纳米线。透射电子显微镜的结果显示,CoO纳米线被NiO的纳米片层结构紧密包覆,同时该样品具有独特的多孔结构。由于其特殊结构,该样品用于超级电容器电极材料显示了优异的电容性能（当电流密度为1 A g-1时,其比电容能够达到708 F g-1）,同时该样品显示了良好的倍率特性以及循环稳定性（当循环1000个周期后,其电容保持力为80 %）,其电容性能明显优于单组份样品。这主要是由于CoO纳米线和NiO纳米片相比于单一组分能够为氧化还原反应提供更多的活性位点,这种协同作用有助于提高材料整体的比电容以及电化学稳定性。     

Li3+xV2(PO4)3的合成及电化学性能研究

通过碳热还原法合成了化学计量比的Li3V2(PO4)3和富锂的锂离子电池正极材料Li3+xV2(PO4)3(x=0.02,0.04,0.05,0.06).利用XRD、SEM和电化学测试对Li3+xV2(PO4)3进行研究表明:所合成的试样均为单斜晶系结构,无杂相存在;SEM测试发现,掺锂可以明显改善Li3V2(PO4)3一次颗粒表面的结构和形貌;电化学性能测试表明,随着掺锂量的提高,试样的循环性能变好.通过研究发现,Li3.04V2(PO4)3具有较高的初始容量和良好的循环性能.     

氧化钇包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的结构和电化学性能

以氧化钇溶胶为包覆前驱物,利用氧化钇和正极材料表面带电状态不同制备氧化钇包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及电化学测试等手段对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2包覆前后的物相结构、表面形貌及电化学性能进行研究。结果表明:氧化钇包覆并未影响LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的晶体结构,氧化钇以颗粒状分布在正极材料表面,氧化钇包覆层厚度在15~25nm,氧化钇在正极材料表面分布比较均匀。与未包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2相比,氧化钇包覆后,材料在高电压下的循环稳定性有所提高,最佳包覆量为0.4%。氧化钇包覆有效降低材料在充放电过程中的极化和电荷转移电阻。     

新能源汽车电极材料的制备与电化学性能研究

采用中频感应熔炼和退火工艺制备了La_(0.74)Mg_(0.26)Ni_(3.59)电极材料,研究了退火保温时间对电极材料物相组成、显微形貌和电化学性能的影响。结果表明,铸态和950℃/12 h退火态电极材料的主要物相为CaCu_5型LaNi_5相、3R-Ce_5Co_(19)型(LaMg)_5Ni_(19)相、3R-Gd_2Co_7型(LaMg)_2Ni_7相和2H-Ce_2Ni_7型(LaMg)_2Ni_7相。随着退火时间的延长,电极材料中的物相有由2H和3R型相结构朝着3R型相结构转变的特征;退火态La_(0.74)Mg_(0.26)Ni_(3.59)电极材料的最大放电容量、100周吸/放氢循环后电化学容量和100周吸/放氢循环后循环寿命都要大于铸态试样,退火处理后La_(0.74)Mg_(0.26)Ni_(3.59)电极材料的耐腐蚀性能得到明显提高。这主要与La_(0.74)Mg_(0.26)Ni_(3.59)电极材料中3R-Ce_5Co_(19)型(LaMg)_5Ni_(19)相和3R-Gd_2Co_7型(LaMg)_2Ni_7相的放电容量和结构匹配性高于Ca Cu_5型LaNi_5相有关。     

氧化钴/镍核壳结构纳米线的合成及其在超级电容器的应用（英文）

通过两步法合成了具有核壳结构的CoO/NiO纳米线。TEM结果显示,CoO纳米线被NiO纳米片层结构紧密包覆,同时该样品具有独特的多孔结构。由于其特殊结构,该样品用于超级电容器电极材料显示了优异的电容性能(当电流密度为1 A·g~(-1)时,其比容量能够达到708 F·g~(-1)),同时该样品显示了良好的倍率特性以及循环稳定性(当循环1000个周期后,其电容保持率为80%),其电容性能明显优于单组分样品。这主要是由于CoO纳米线和NiO纳米片相比于单一组份能够为氧化还原反应提供更多的活性位点,这种协同作用有助于提高材料整体的比容量以及电化学稳定性。     

V_2O_5包覆Li[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2正极材料的制备及性能（英文）

为了改善富锂正极材料Li[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2电化学性能,采用燃烧法制备出了在Li[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2表面包覆一层不同含量的V2O5材料。利用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和充放电循环测试对材料的形貌结构及其电化学性能进行分析。结果表明,包覆后所有正极材料均具有α-NaFeO_2型层状结构;当包覆量为12%时(质量分数),在2.0~4.8V电压范围内,在0.1C倍率充放电条件下测试,首次放电比容量为301.7mAh.g-1,经过50次循环后容量保持率为78.6%,与未包覆材料相比,首次库伦效率由原来的69.7%提高到81.6%。     

表面活性剂辅助制备钛阳极的电化学性能

用阳离子表面活性剂(CTAB)作为阳极氧化物涂层生长模板剂,用热分解法制备出30% RuO₂-70% TiO₂/Ti涂层电极。用计时电位、循环伏安方法分析CTAB用量对涂层电催化性能的影响。结果表明：CTAB 在降低析氯电位,提高电极电催化活性上具有显著的效果。表面活性剂CTAB所起的作用主要可以归结为两个方面,一方面用表面活性剂为模板剂使制备的阳极涂层具有高比表面积和多孔性结构,增大涂层的真实表面积;另一方面,CTAB辅助所制备的电极涂层具有高密度的缺陷结构,使涂层的催化活性位密度增大。     

表面活性剂辅助水热法制备ZnS纳米线

用十二烷基硫醇做表面活性剂,用水热法在180℃,12 h条件下制备了ZnS纳米线.实验发现硫醇可以诱导ZnS纳米粒子沿着一维方向生长.所得产物ZnS纳米线为六方纤锌矿结构,直径为50 nm～100 nm,长度10 μm～20 μm.用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光发射光谱(PL)和紫外漫反射光谱(UV)等手段对所得纳米线进行了表征,并初步探讨了硫醇在限制ZnS纳米晶一维方向生长的机理.     

新型多孔Co_3O_4/CuO纳米片的制备及其超级电容器的性能(英文)

通过水热法成功合成Co3O4/Cu O复合物,并探索十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对其形貌和性能的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附测试表征其微观结构和表面形貌。采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试等方法研究样品的电化学性能。结果表明,多孔Co3O4/Cu O-CTAB纳米片具有最好的电化学性能,在电流密度1 A/g下的比容量达398 F/g,而在10 A/g时其比容量仍能保持90%。此外,该复合物具有很好的循环稳定性,在2000次循环后容量几乎没有衰减。     

水热法合成超长γ-MnOOH和α-MnO2亚微米／纳米线

采用水热法，以KMnO4和MnSO4为前驱物，使用十六烷基三甲基溴化胺（CTAB）、聚乙二醇（PEG）等表面活性剂，通过对反应物比例、温度、反应时间及表面活性剂等条件的调控，分别合成了7-MnOOH、α-MnO2超长纳米线及亚微米／纳米棒。分别采用X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对产物结构及形貌进行了表征。结果表明，MnOOH为γ相，改变条件可分别得到直径约100nm的超长纳米线和直径约为200nm的亚微米／纳米棒；不同条件所得MnO2均为α相、分别为直径约100nm，长度超过20μm纳米线和直径小于100nm的放射状棒束。     

Mg_(45)M_5Co_(50)(M=Pd,Zr)三元贮氢电极的电化学性能（英文）

为了提高Mg-Co系合金的放电容量及循环稳定性,通过机械合金化的方法,制备三元Mg_(45)M_5Co_(50)(M=Pd,Zr)合金。透射电子显微镜(TEM)分析表明,合金为体心立方相(BCC)的纳米晶结构。电化学测试表明,在Mg_(45)M_5Co_(50)(M=Mg,Pd,Zr)合金中,Mg_(45)Zr_5Co_(50)电极的容量最高,达到425 m A·h/g;相比Mg_(50)Co_(50),Mg_(45)Pd_5Co_(50)电极的首次放电容量(379 m A·h/g)与电化学动力学性能均得到提高。结果表明,通过用Zr和Pd元素替代Mg元素,Mg-Co基合金的电化学性能得到改善。     

LiNi_(0.94)Co_(0.04)Al_(0.02)O_2正极材料制备及其电化学性能研究

以共沉淀法制备的类球形镍钴铝前驱体Ni_(0.94)Co_(0.04)Al_(0.02)(OH)_2与锂盐Li OH·H_2O为原料,通过高温固相法制备了球形镍钴铝酸锂Li Ni_(0.94)Co_(0.04)Al_(0.02)O_2正极材料,研究了煅烧温度对合成产物结构与性能的影响。采用XRD、SEM和EDS对Li Ni_(0.94)Co_(0.04)Al_(0.02)O_2正极材料粉末的结构、形貌和元素分布进行了表征;采用充放电测试和循环性能测试对材料的电化学性能进行研究。结果表明:745℃制备的Li Ni_(0.94)Co_(0.04)Al_(0.02)O_2正极材料层状结构较好,Ni、Co、Al三种元素分布均匀,具有最高的放电比容量和优良的循环性能;在2.8～4.3V内,0.1C倍率的首次放电比容量达221.6 m Ah/g,1C倍率下50周循环容量保持率达90%以上。     

过锂量对富锂锰基正极材料Li1.2xNi0.1Co0.2Mn0.5O2结构与电化学性能的影响

采用流变相法合成得到Li_(1.2+x)Ni_(0.1)Co_(0.2)Mn_(0.05)O_2(x=0, 0.036, 0.060, 0.096),探讨过锂量对结构和电化学性能的影响。X射线衍射(XRD)对样品进行结构分析证明所有样品具有典型的α-NaFeO_2结构和较小的阳离子混排度。扫描电镜(SEM)对样品进行表征证明不同过锂量的材料,颗粒相对均匀,表面光滑。电化学性能测试结果表明:最佳过锂量为x=0.036时,正极材料Li_(1.236)Ni_(0.1)Co_(0.2)Mn_(0.5)O_2在0.05C、2～4.8V测试条件下进行电化学性能测试,25和55℃下该材料初始放电容量分别为215.3和297.1 mAh·g-1,首次库伦效率分别为66.6%和84.6%,0.2 C下循环50次后容量保持率分别为89.0%和87.8%,且x=0.036时该材料具有最佳的倍率性能。     

热处理对Pt纳米线电催化性能的影响

采用阳极氧化铝(AAO)模板法电化学沉积制备了Pt纳米线催化剂,并进行了热处理。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试对热处理前后Pt纳米线催化剂的晶体结构、形貌和电催化性能进行了表征,并与商业碳载铂(Pt/C)做对比。SEM照片表明制备了表面粗糙的Pt纳米线。循环伏安法(CV)和计时电流曲线表明,Pt纳米线较Pt/C催化活性高,退火后Pt纳米线更利于甲醇氧化,且稳定性更好。旋转圆盘电极(RDE)测试研究发现,未经热处理的Pt纳米线催化剂氧还原反应(ORR)极化曲线的半波电势相对Pt/C有正移,有更大的极限扩散电流,利于氧还原反应的发生。     

石墨烯对La_(0.94)Mg_(0.06)Ni_(3.49)Co_(0.73)Mn_(0.12)Al_(0.20)储氢合金电化学性能的影响

为了提高La_(0.94)Mg_(0.06)Ni_(3.49)Co_(0.73)Mn_(0.12)Al_(0.20)储氢合金的电化学性能,利用石墨烯与储氢合金研磨混合来对其进行表面改性处理。采用X射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析合金的相结构和表面形貌。结果表明:添加石墨烯后合金的相结构并没有发生改变,石墨烯包覆在了合金的表面,增大了合金的比表面积,提高了合金的电化学性能。当添加质量分数为5%的石墨烯时,电极的最大放电容量可达到380.6mAh/g,容量保持率S50从69.5%提高到71.1%。添加石墨烯后,交换电流密度、极限电流密度和腐蚀电位均变大、电化学反应阻抗降低,说明电极的动力学性能得到改善。     

乙醇洗涤对LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料性能的影响（英文）

采用乙醇溶剂对不同LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2正极材料进行洗涤。采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微术(SEM)、充放电测试和电化学阻抗谱(EIS)对样品的元素含量、结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明,乙醇洗涤能够有效去除新制备的LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2表面残留的LiOH/Li_2O杂质,不会破坏材料的本体结构、表面形貌和电化学性能,使得材料具有更好的耐H_2O和CO_2腐蚀性。并且,使用乙醇立即对新制备的材料进行洗涤,再置于相对湿度80%的空气中储存3个月后,其放电比容量和循环性能相对于未洗涤样品得到大幅提升。