石墨烯的制备及其在超级电容器中的应用研究

石墨烯具有优异的物理、化学和力学性能,成为近年来的研究热点。尤其是其良好的导电性能和大的比表面积,使其在电化学领域中有着巨大的应用前景。综述了石墨烯的主要制备方法,重点介绍了石墨烯及其复合材料在超级电容器中的主要制备方法和应用研究,并对其未来的应用前景进行了展望。     

石墨烯的制备及其在超级电容器中的应用研究

石墨烯具有优异的物理、化学和力学性能，成为近年来的研究热点。尤其是其良好的导电性能和大的比表面积，使其在电化学领域中有着巨大的应用前景。综述了石墨烯的主要制备方法，重点介绍了石墨烯及其复合材料在超级电容器中的主要制备方法和应用研究，并对其未来的应用前景进行了展望。     

淀粉还原制备纳米MnO_2超级电容器电极材料

采用氧化交联淀粉还原高锰酸钾制备出了超级电容器纳米MnO2电极材料.通过XRD和SEM对电极材料进行了表征,采用电化学测试手段对电极材料在lmol/L Na2SO4溶液中的电容特性和比容量进行了分析.结果表明,采用该方法所制备的材料为无定型的(а-MnO2,颗粒尺寸在100～150nm左右;循环伏安和恒流充放电试验测试结果表明,а-MnO2电极具有良好的电容特性.在放电电流为100 mA/g时,其比容量高达158 F/g.     

石墨烯制备及其在超级电容器中的应用研究

石墨烯独特的结构使其具有优异的电、光、热、强度等物理性质,是"后硅时代"的新潜力材料,因具有巨大的应用前景而成为研究的热点。首先对近10多年来国内外石墨烯的研究现状进行了简要分析,然后详细介绍了石墨烯的主要制备方法、原理、各自的特征及其应用前景,重点综述了石墨烯在超级电容器电极材料中的应用研究,最后就目前石墨烯及其在超级电容器中的应用研究的关键问题提出了个人看法和一些建议。     

三维石墨烯的制备及其在超级电容器中的应用

目的 三维石墨烯在实际应用中所呈现的性能与其理论模拟结果相差甚远,目前尚无系统的原因分析和改进方法总结,回顾三维石墨烯的发展历程及近几年国内外研究进展是必要的,为三维石墨烯在工业设计和生产制备超级电容器电极活性材料中的应用提供参考.方法 综述三维石墨烯的制备方法,阐述其在超级电容器中应用的研究,针对三维结构塌陷问题的解决办法、杂原子掺杂提高材料整体比电容及石墨烯基电容器的理论模拟等方面进行总结.结果 三维石墨烯的制备方法主要有自组装法和模板法,自组装法还原度普遍较低,电容值一般为100～300 F/g;模板法制备的石墨烯比表面积可达500 m2/g以上;多元素掺杂体系在高电流密度下的电容保持率普遍不足80％;关于分级多孔结构的理论模拟研究不足.结论 制备分级多孔结构的三维石墨烯、多元素掺杂体系理论研究、非对称超级电容器的研究及应用将受到学者的关注.     

炭气凝胶的制备及其在超级电容器中的应用研究进展

综述炭气凝胶的制备工艺,介绍炭气凝胶在超级电容器中的应用,论述了炭气凝胶制备工艺-结构-电极性能的关系.     

金属氧化物超级电容器及其应用研究进展

超级电容器作为一种新型储能装置，与蓄电池相比具有较高的比功率，与传统电容器相比具有较高的比能量、容量大、运行温度范围宽，循环寿命长，引起了人们的广泛关注。本文综述了超级电容器的储能原理，特点，应用范围等，并详细介绍了用金属氧化物及水合物做电极材料的超级电容器的最新研究进展。     

静电纺丝技术在超级电容器中的应用

静电纺丝是一种新型的非纺织成丝技术,具有适用材料体系广泛、纤维尺寸结构可控、工艺简便等特点,是制备连续纳米纤维的重要方法.静电纺丝技术制备的纳米纤维薄膜因具有巨大的纳米表面和网状孔隙结构可调等优势,在超级电容器领域显示出诱人的应用前景.综述了近年来静电纺丝技术在超级电容器电极材料和隔膜材料方面的研究进展,介绍了碳基、金属氧化物和聚合物电极材料高活性纳米纤维的制备方法及电化学行为,以及静电纺丝无纺布作为隔膜材料显示出的巨大优势,并总结了制约静电纺丝走向商业化的不利因素,如产率低、薄膜强度不足、喷丝不稳定等,最后介绍了近年来静电纺丝技术在结构可控、规模化制备的产业进展,并展望了其在超级电容器领域中的商业化应用前景.     

超级电容器用纳米炭黑电极的电化学性能

用高导电性、高比表面积的工业炭黑(BET表面积为1080m2/g)作为超级电容器的电极材料。利用循环伏安法研究了不同扫描速度对电极电容特性的影响以及不同循环次数对循环伏安曲线的影响,用不同大小电流恒流充放电研究其充放电性能。结果表明:循环伏安曲线为矩形特征,炭黑电极表现出典型的电容行为,扫描速度与比电容基本无关;恒流充放电的电压和时间关系为线性关系,电极的大电流充放电性能良好,电极的循环寿命高。     

超级电容器用石墨烯的制备与性能研究

在高浓度硫酸铵溶液中还原制备了石墨烯,对石墨烯的结构与形貌以及电化学性能进行表征。以硫酸铵作为液相中还原石墨烯的添加剂,在还原时能够有效防止还原石墨烯结块,保持良好的片状结构。还原石墨烯的比表面积达到了615m2/g,内部孔径分布在2.2nm到20nm的范围内,主要集中在2.5nm左右。片状多孔石墨烯最大比电容达到了191F/g,2000次充放电测试之后,比电容依然能保持在首次循环的95%以上。     

四氧化三钴的制备及在过氧化氢电化学传感器中的应用

以六水氯化钴、聚乙烯亚胺和辛胺为主要原料,通过水热法得到片状氢氧化钴(Co(OH)₂)前驱体,并进一步煅烧得到片状Co₃O₄电催化活性材料。采用滴涂法制备Co₃O₄/GCE修饰电极,通过循环伏安法和计时安培法对过氧化氢(H₂O₂)进行电化学检测分析,研究煅烧温度对所得到的Co₃O₄形貌以及H₂O₂检测性能的影响。结果表明：经200 ℃煅烧得到的Co₃O₄晶体为稳定的六方形片状结构,修饰电极200-Co₃O₄/GCE对H₂O₂检测表现出最高的响应电流值,该电极电流响应值与H₂O₂浓度在0.01～0.20 mmol/L范围内具有良好线性关系,检测限为6.53 μmol/L(S/N...     

Sb2O3阻燃超细粉的制备和阻燃特性研究

用三种不同的湿化学方法制备了Ｓｂ２Ｏ５阻燃微粉,对其阻燃机理进行了探讨,并采用热分析法及垂直燃烧法对其阻燃特性进行了研究。     

Sb2O3@SiO2颗粒制备与热解及阻燃性能

以超声场醇盐水解法制备出微米级Sb2O3粒子,再通过溶胶-凝胶法获得复合阻燃剂Sb2O3@SiO2颗粒,并对该复合颗粒的结构与形貌进行表征。结果表明:制得的超微Sb2O3颗粒平均粒径为1.17μm,晶体类型为斜方晶型,颗粒的结晶度高、晶粒度大;同时较佳的硅包覆Sb2O3颗粒构建条件为:TEOS/Sb2O3摩尔比为3/3、温度为30℃、氨水浓度为0.75mol/L、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正硅酸四乙酯(TEOS)摩尔比为0.8,此时所得Sb2O3@SiO2为介孔结构,分散性及热稳定性优异。阻燃实验表明:复合颗粒在聚合物基体中分散均匀、结构稳定,复合阻燃效果中Sb2O3用量减少75%。     

Sintering of Sb2O3-doped ZnO

The effect of Sb₂O₃ on the densification of ZnO was studied and compared with that for additives such as ZnSb₂O₆,-Zn₇Sb₂O₁₂, and Sb₂O₄. Addition of up to 2.0 mol% Sb₂O₃ raised the densification temperature of ZnO from 600° C to 1000° C regardless of doping level and the particle size of Sb₂O₃. Addition of other antimony-additives, however, slowed down the densification of ZnO, and the densification temperature increased with increasing amount of additives. Results of TG, XRD and SEM showed that the observed densification characteristics in Sb₂O₃-doped ZnO are explained by the volatile nature of Sb₂O₃. Thus, Sb₂O₃ evaporates during oxidation at about 500° C and condenses on the ZnO particle surfaces as a noncrystalline phase of an unknown composition, which checks the material transport across ZnO particles resulting in the retarded densification.     

Sb2Se3管状化合物的制备和表征

用固相烧结法合成了管状Sb2Se3相变材料,并通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、拉曼光谱仪（Raman）、热重分析（DSC）进行表征测试,结果表明成功制备出了正交晶系的Sb2Se3,计算所得晶格常数为a：11．6445A,b=11．792A,c=3．981A,;透射电镜结果说明Sb2Se3微米管晶体结构沿[001]方向择优生长;DSC测试Sb2Se3的熔点为624．5℃。同时本试验用固相烧结法制备了不同配比的Sb—Se材料,并用XRD和Raman表征测试了晶体结构.     

Microstructure development in Sb2O3-doped ZnO

The microstructure development in Sb₂O₃-doped ZnO was studied at doping levels up to 2.0 mol%. Dopant Sb₂O₃ reacted with ZnO to form inclusion particles,α-Zn₇Sb₂O₁₂, and inhibited the grain growth of ZnO. With increasing doping level of Sb₂O₃, the growth rate of ZnO decreased whereas that of inclusion particles increased. Some inclusion particles were trapped in ZnO grains at low doping levels of Sb₂O₃, but the volume fraction of trapped inclusion particles decreased with increasing doping level. Stereological analysis of the size and number ratios of ZnO grains and inclusion particles indicated that a compatible assumption is needed to evaluate Zener effect in two-phase sintering.     

超声场中醇盐水解法制备纳米Sb2O3阻燃剂

采用超声场中醇盐水解法制备出平均粒径15nm的纳米Sb2O3阻燃剂,用XRD、TEM对纳米Sb2O3阻燃剂进行了表征,采用超声波技术减小了纳米Sb2O3的粒径,减轻了团聚现象。通过实验研究了超声波功率和超声时间对产品粒径的影响,得到了较佳制备工艺条件。探讨了超声波应用的机理,发现超声场对纳米Sb2O3晶型有影响,通过超声场制备的纳米Sb2O3为立方晶型。同时,将纳米Sb2O3阻燃剂用于阻燃性聚乙烯(PE)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)保温材料阻燃中,较大幅度地提高了阻燃性PE/EVA保温材料的力学性能和阻燃性能。     

Depolymerization of GeO2 and GeO2 · Sb2O3 glasses by Bi2O3

Glasses that contain at least 60 mol% GeO₂ were prepared in the Bi₂O₃ · GeO₂ and Bi₂O₃ · Sb₂O₃ · GeO₂ systems. Their densities, refractive indices, and infra-red spectra were recorded. Negative molar volume deviations and positive refraction deviations occur for all of the binary glasses. These create deviations for the 60 to 80 mol % GeO₂ ternary glasses that indicate non-ideal mixing when Sb³⁺ substitutes for Bi³⁺. Also, the main Ge-O stretching vibration shifts to as low as 695 cm^?1 for the Bi₂O₃-rich binary and ternary glasses. All of these findings show that Bi₂O₃ more effectively depolymerizes GeO₂ than does Sb₂O₃. The probable structural reasons for this behaviour are discussed.     

苯硼酸水凝胶电解质的制备及其在柔性超级电容器中的应用

以3-丙烯酰胺基苯硼酸（AAPBA）和丙烯酰胺（AM）为原料,过硫酸铵（APS）为引发剂,制备得到机械强度高的水凝胶电解质P(AAPBA-co-AM),探究了其力学性能以及组装成超级电容器后的电化学性能。结果表明：聚3-丙烯酰胺基苯硼酸和聚丙烯酰胺链之间多重氢键的协同作用,使得水凝胶具有良好的力学强度和韧性,其断裂应力为170 kPa,断裂伸长率为5 000 %。在1 A/g电流密度下,比电容达到116 F/g,经过2 000次循环后的电容保持率为74%。超级电容器经多次弯曲、折叠,其电化学性能基本保持不变,展现良好的柔性以及电化学稳定性。