CdSe敏化TiO2纳米晶多孔膜电极的制备及其光电性能研究

研究了CdSe敏化TiO2纳米晶多孔薄膜电极的制备及其表征,采用涂敷法将溶胶-凝胶法制备的TiO2胶体制备成纳米晶多孔薄膜,采用化学沉积法制备的CdSe对其进行了敏化处理.敏化后增加了对可见光的吸收作用和光生载流子的输运速度,减少了CdSe上光生载流子的复合,改善了电极内光生电荷的传递特性,获得了较大的稳态光电流.这种薄膜电极改进后可用于制作敏化太阳能电池的光阳极.     

超大容量双电层电容器的研制

双电层电容器是一种功率密度高和能量密度大的新型储能元件。研究以活性炭为材料的双电层电容器的制作，对制作压力、活性物质涂载量及电解液浓度进行了研究，摸索出电容器的制作工艺。实验过程中采用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电方法对电极和电容器进行性能测试。结论是活性炭电极在制作压力为20MPa，活性物质涂载量为30mg／cm^2，电解液为7moL／L的KOH水溶液时性能最优。实验单体小电容器的比容量可达54．01F／g，并研制出容量高达1247．32F的超大容量电容器。     

电化学超级电容器研究进展

电化学超级电容器是近年来发展的一种新型能量储存装置。根据储能原理有双电层电容器和法拉第准电容器两种类型。介绍了其原理、应用及研究进展,并阐述了以碳材料、金属氧化物和导电聚合物为电极材料的电化学超级电容器以及混合类型电容器的基本情况。     

Pb添加剂对MnO2/C空气电极性能的影响

为了提高MnO2的对氧气还原的催化活性,将硝酸锰和醋酸铅溶液浸渍到活性炭中,并在290℃下煅烧,制得氧电极催化剂,通过冷压方法制成气体扩散电极.用稳态极化测试了各个空气电极的电化学性能,结果表明醋酸铅添加7.5%时空气电极极化最小,在一般金属-空气电池的工作电流密度20～50 mA/cm2下,电位比单独MnO2催化剂可提升30～50mV,并且随着电流密度的增加,电位提升更加显著.采用交流阻抗测试了空气电极的阻抗特性,通过分析对阻抗图谱采用两个Nerstian阻抗的等效电路进行了拟和,得到相关动力学数据.数据显示添加醋酸铅,减小了电化学极化阻抗和氧气扩散阻抗,提高了MnO2对氧气还原的催化活性.     

PAN基凝胶聚合物电解质MnO2电容器

采用沉淀法制备了MnO2超级电容器电极材料,以MnO2为正极材料,活性炭(AC)为负极材料,丙烯腈作聚合物单体,碳酸二甲酯(DMC)与碳酸乙烯酯(EC)的混合液作增塑剂,高氯酸锂支持电解质,采用内聚合法制备聚丙烯腈(PAN)基凝胶聚合物电解质MnO2/AC混合电容器.通过循环伏安、交流阻抗、恒流充放电等测试方法对混合电容器的电化学性能进行了测试.结果表明,随着丙烯腈含量的降低,凝胶聚合物电解质的电导率增大,电容器的比容量也随之增大,当丙烯腈的含量为10%时,室温电导率可达8.92 mS/cm,比容量为37.18 F/g.     

Li4Ti5O12的合成及其性能研究

用固相法制备了尖晶石Li4Ti5O12,用X射线衍射(XRD)对样品进行了表征.采用恒电流充放电、循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗频谱(EIS)技术对Li4Ti5O12体系进行电化学性能测试.首次放电比容量达到163.1 mAh/g,库仑效率达97.5%.经过60次充放电循环之后,容量衰减仅为4.4%.结果表明,Li4Ti5O12是一种循环性能优良的锂离子蓄电池负极材料,可改善锂离子蓄电池的安全和循环性能.     

Li4Ti5O12的合成及其在锂离子电池中的应用

采用固相法合成了Li4Ti5O12材料.用XRD表征了材料的结构特征.用循环伏安、电化学阻抗和恒电流充放电考察了LiCoO2-Li4TiO12体系的电化学性能.结果表明,当电流密度为0.1mA/cm2 时.该体系下的首次放电比容量为122.2mAh·g-1,经过100次循环之后,比容量保持在112.9mAh·g-1.当电流密度为0.2mA/cm2时,50次循环后容量衰减仅为5.3%.实验证明,该体系下的电化学性能比较稳定.是一种比较有潜力的锂离子电池体系.     

聚苯胺/硫复合材料作锂二次电池正极的研究

采用在化学氧化聚合苯胺的反应介质中分散单质硫的方法制备了聚苯胺/硫复合材料,借助扫描电镜对样品的微观形貌进行表征,表明苯胺的聚合倾向于在单质硫颗粒表面进行,形成聚苯胺包覆良好的硫复合材料.通过恒电流充放电、循环伏安、电化学交流阻抗等电化学测试研究了聚苯胺原位包覆对硫电极电化学性能的影响.结果得出,聚苯胺对硫的包覆能显著地改善硫电极的电化学性能,当充放电电流密度为0.2 mA/cm2时,初始放电比容量高达1134.01 mAh/g,循环30次后放电比容量仍可达526.89 mAh/g.电化学交流阻抗谱研究表明,聚苯胺的包覆有助于锂硫电池交流阻抗的降低.     

有机电解液聚苯胺-炭混合电容器性能研究

采用化学氧化法合成盐酸掺杂聚苯胺,经NaOH溶液去掺杂后制得本征态聚苯胺(PANI)。以PANI为正极材料,活性炭为负极材料,使用1 mol/L LiPF6/(DMC+EC)有机电解液组装了混合电容器。通过循环伏安、交流阻抗、恒流充放电、循环寿命及漏电流等手段,对混合电容器的电化学性能进行了测试。结果表明,充电截止电压在1.5 V时,电容器比容量最高可达36.0 F/g,1 100次充放电循环后比容量保持在初始容量的94.2%。     

碳纤维作为铅酸蓄电池正极添加剂

使用碳纤维作为铅酸蓄电池正极添加剂,对砂型膏和过渡型膏分别进行了研究,以自制的小型电池通过不同的电流恒流放电,考察碳纤维对铅酸蓄电池性能的影响。同时研究了在砂型膏中,碳纤维在正极活性物质中的最佳含量,以及使用碳纤维和硫酸钠作为复合正极添加剂时,硫酸钠在正极活性物质中的最佳含量。并对添加碳纤维的极板和没添加碳纤维的极板分别进行了交流阻抗的测试。实验结果表明:碳纤维的加入量为0.2%~0.3%(质量百分数)时,能提高电池正极活性物质利用率7%~15% ;使用碳纤维含量为0.2%,硫酸钠含量为2.0%的复合添加剂时,比只添加碳纤维的电池活性物质利用率提高4%~7% 。交流阻抗实验结果表明,碳纤维的加入能降低电池的内阻。