基于水热法的V2O5纳米颗粒制备及其电化学性能

V2O5是一种具有层状结构的金属氧化物电极材料,具有较高的理论比电容,通过不同方法可以制备出不同形貌的晶体V2O5微纳材料.为了进一步提升V2O5电极材料的电化学性能,以V2O5粉末为原料,使用水热法在碳布上制备出V2O5前躯体,经过300℃退火制备出平均直径为80 nm的V2O5纳米颗粒,研究了不同V2O5粉末添加量...     

ZnO/V2 O5纳米管阵列的合成及其光电化学性能研究

通过简单直接的两步电化学沉积法成功制备了核壳结构的 ZnO／V2 O5纳米管阵列。通过采用 XRD, SEM,TEM和 XPS 等表征手段对这些制备的 ZnO／V2 O5核壳纳米管结构的物相和微结构进行分析。光电化学测试结果表明：ZnO／V2 O5核壳纳米管阵列相比于单一的 ZnO 纳米棒阵列具有明显增强的光电化学性能,使其有望在光解水领域得到广泛的应用。     

Li4Ti5O12/NiO复合材料的制备及其电化学性能

以Li4Ti5O12,Ni(NO3)2·6H2O和NH4HCO3为原料,采用化学沉积法与热分解法相结合制备一系列Li4Ti5O12/NiO复合材料.通过X线衍射仪、扫描电镜和X线能谱仪对所得材料进行物理结构、形貌和成分分析,采用恒流充放电和循环伏安测试研究材料的电化学性能.结果表明,Li4Ti5O12/NiO (5％)复合材料具有最佳的循环可逆性能,适量的NiO可有效改善材料的电化学性能.在2.5～0.1 V的电压范围和30 mA/g的电流密度下,30次循环后,Li4Ti5O12/NiO(5％)复合材料具有最佳的放电比容量为228.3 mA·h/g,与Li4Ti5O12相比,提高了23.8 mA·h/g;Li4Ti5O12/NiO(5％)复合材料中的NiO没有阻碍电极反应中锂离子的迁移,且提高了Li4Ti5O12电极材料的电导率,降低了电极的极化.     

锂离子电池电极材料Li4Ti5O12@TiO2的制备及性能

用水热法制备Li₄Ti₅O₁₂@TiO₂复合材料与同样方法制备的尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂进行对比.对2种材料采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪(XPS)进行表征;N₂吸附-脱附曲线进行比表面积分析;恒电流充放电测试和电化学交流阻抗(EIS)技术进行电化学性能分析.结果表明Li₄Ti₅O₁₂@TiO₂和Li₄Ti₅O₁₂均呈颗粒状,粒径分别约为50和70 nm.XPS分析显示Li₄Ti₅O₁₂@TiO₂中的Ti为+4价态.电化学测试结果显示Li₄Ti₅O₁₂复合了锐钛型TiO₂...     

V2O5薄膜的超声喷雾制备及其性能研究

采用超声喷雾法在玻璃衬底上制备了V2O5薄膜，研究了超声沉积参数对V2O5薄膜微结构以及薄膜晶化生长过程的影响．利用X射线衍射仪（XRD）扫描电子显微镜（SEM）分光光度计和电阻测量等手段对薄膜的晶相结构表面形貌和性能进行了分析．XRD结果表明：V2O5薄膜为斜方晶系结构，当衬底温度（Ts）小于215℃时，沉积的薄膜为非晶态；当Ts≥215℃时，V2O5薄膜开始形成微晶结构，而且随着衬底温度上升，薄膜的择优取向由（001）方向向（110）方向发生了转变．SEM图谱显示了V2O5薄膜的沉积生长过程．当V2O5薄膜温度从室温升高至380℃时，薄膜电阻变化了将近2个数量级；该方法制备的V2O5薄膜光学能隙Eg=2．25eV．     

工业五氧化二钒制备V2O5半导体薄膜分析

用攀钢工业V2O5为原料采用无机溶胶－凝胶法制备V2O5溶胶和凝胶，并用此胶体不同衬底上制备出透明的半导体V2O5薄膜。研究了胶体粘度对涂膜的影响，以及薄膜电阻率与温度、烘干处理和厚度的关系。用扫描电子显微镜（SEM）研究了薄膜的微观形貌，用XRD研究了薄膜的成份及其变化。结果表明：胶体粘度对涂膜有较大影响；温度、湿份、薄膜厚度对薄膜电阻率均有较大影响；V2O5薄膜由针状V2O5颗粒组成，在衬度上呈均匀分布，且结构比较密集，其颗粒径向尺寸为0.5-1.0μm，长度方向为3.0-5.0μm。烘干处理后颗粒轮廓略有模糊、结构稀疏且尺寸有所长大，同时新生成了一些钒化合物。     

无粘结剂的柔性硫/碳纤维布电极的制备及电化学性能研究

以碳布为基底,通过浸渍法成功制备了柔性硫/碳纤维布电极.制备的柔性硫/碳纤维布电极无需添加导电剂和粘接剂,可直接用作硫正极极片组装电池,大大简化了电池制备工艺.电化学测试结果表明,硫含量为56.77%(质量分数)的硫/碳纤维布电极展现出了最好的电化学性能,即在0.1A/g电流密度下的可逆放电比容量达1 394mAh/g;充放电循环测试100次后,可逆放电容量仍然维持在733mAh/g.电化学性能的提高主要归因于碳纤维本身的导电性、柔韧性以及大量碳纤维相互交错互联的导电网络.     

溶胶-凝胶法制备层状LiMn0．5Ni0．5O2锂离子电池正极材料及其电化学性能

以醋酸锂、醋酸锰和醋酸镍为原料，羟基乙二酸为螯合剂，通过溶胶-凝胶法制备层状LiMn0．5Ni0．5O2正极材料，得到的产物具有典型的α-NaFeO2层状结构，颗粒尺寸在300-400nm之间。对900℃下制得的层状LiMn05Ni0．5O2在2.5-4．3V之间进行充放电测试，电流密度为0．1mAcm^-2，其首次放电容量达到了161．2mAh g-^1。经过20次循环后，仍然保留了初始容量的88％。     

V2O5薄膜结构和性能研究

在常温下，用脉冲磁控溅射方法石英玻璃和硅片上制备了薄膜，经过450℃退火，得到V2O5薄膜。用XRD、XPS和AFM对薄膜微观结构进行了测试，用分光光度计测量从200～2500nm波段V2O5薄膜的透射和反射光谱。结果表明，V2O5薄膜纯度高、相结构单一、结晶度好。室温到320℃范围内电阻变化2个量级，薄膜的光学能隙为2．46eV，与V2O5体材料性能一致。     

介孔α-Fe2O3的制备及电化学性能研究

采用水热法合成介孔SiO2(KIT-6),以此为模板合成介孔α-Fe2O3并对其电化学性能进行研究.利用X射线衍射(XRD),高倍透射电镜(HRTEM),恒流充放电测试等方法对所制备的介孔α-Fe2O3的结构﹑形貌进行了分析表征及电化学性能测试.实验结果表明,用KIT-6为模板可以很好的控制α-Fe2O3的孔径尺寸大小,用模板法合成的α-Fe2O3孔径越小,锂离子嵌入的越少,第一个放电平台越短.     

高能量密度LiMn2O4微球的制备及其电化学性能研究

采用控制结晶法制备的球形MnCO3前驱体与Li2CO4在高温煅烧条件下进行固相反应合成了高能量密度尖晶石型LiMn2O4微球。通过扫描电子显微镜对不同反应时间形成的球形MnCO3产物观察表明,球形MnCO3前驱体是由许多小粒子通过静电作用力组装而成的球形微米二次粒子,其形成经历了一个成核一聚结的过程。球形MnCO3前驱体经高温锂化后可以直接获得高振实密度的LiMn2O4微球（1．8g·cm^-3）,煅烧前后形貌未发生明显改变。LiMn2O4微球在常温和高温（55℃）条件下的电化学性能测试表明,在0．5C（1C=148inA·g^-1）倍率时,常温下的首次充放电比容量分别为117．3和116．0mAh·g^-1,充放电能量密度分别为480．8和462．0Wh·kg^-1,50次循环后的放电能量密度保持率为98．8％;高温下的首次充放电比容量分别为119．6和115．6mAh·g^-1,充放电能量密度分别为487．6和462．9Wh·kg^-1,50次循环后的放电能量密度保持率仍达到92．3％。     

二氧化钛纳米管的制备及其特性研究

以金属钛板作为阳极材料,采用阳极氧化方法制备了二氧化钛(Ti O2)纳米管,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜等测试,研究了制备工艺条件和超声波源对样品性能的影响.结果表明:纳米管的形貎和结晶性能与工艺参数和超声波源密切相关,退火处理能使样品由不定形相转成由锐钛矿相和金红石相组成的混合相,其生长速度、管径和管壁厚度明显受到阳极氧化时平均电流密度的影响.氧化电压为60 V时所制备Ti O2纳米管样品的管径为90 nm、管壁厚度为21 nm、长度为8μm.     

锂钒氧化物的制备与电化学性能研究

以Li_2CO_3和NH_4VO_3为原料,采用非熔融态的固相反应法合成了锂离子电池正极材料锂钒氧化物.通过TG-DTA,XRD分析确定了合成反应的主要历程.XRD测试表明,580℃焙烧10h获得的产物为单一相层状结构,晶型发育良好.循环伏安测试表明,Li~+在材料中嵌入脱出的机理不同,嵌入是分步进行的.恒电流充放电测试表明,锂钒氧化物的初始容量为252.9mAh.g-1,55次循环后容量保持率高达97.07%,循环性能优良.交流阻抗测试表明,材料具有较高的离子电导率,有利于提高其电化学性能.     

掺杂LaNiO3型双功能氧电极的电化学性能

双功能氧电极的开发是二次空气电池的关键问题,以开发高性能的双功能氧电极为目的,制备了 LaNi1-yMyO3(M=Co,Fe;y=0,0．2)钙钛矿氧化物作为双功能氧电极的电催化剂,以活性碳为载体,聚四氟乙烯乳液为粘接剂制备双功能氧电极．采用三电极体系测试了氧电极的稳态极化曲线和电化学交流阻抗谱,并对其阴极极化和阳极极化的交流阻抗谱图进行分析．通过等效电路的拟合研究了该系列双功能氧电极氧还原反应的工作机理．结果表明,对于LaNiO3化合物,B位掺杂可显著提高催化剂的电催化性能,电极氧还原反应的极化主要由电荷转移反应和Nernstian扩散过程造成．     

Enhanced Growth and Redox Characteristics of Some Conducting Polymers on Carbon Nanotube Modified Electrodes

1 Results Recent studies on the electrochemistry of a number of active compounds at carbon nanotube electrodes have proved beyond doubt their excellent electrocatalytic properties.Particularly,the advancements accomplished towards the functionalization of carbon nanotubes resulting in their enhanced solubilization in aqueous solutions have helped in the preparation of stable carbon nanotube electrodes.Glassy carbon has been invariably the preferred substrate for casting carbon nanotube electrodes.Such c...     

碳纳米管电极对水溶液中苯酚的电化学氧化处理

制作了多壁碳纳米管电极,并将其应用于苯酚的氧化处理上．结果发现有很好的氧化峰出现在电位窗口内,峰电流在一定范围内与苯酚的浓度成良好的线性关系．长时间恒电位氧化实验表明,能克服传统碳电极的缺点,电极表面没有积垢,电极的重现性较好,可以逐渐将苯酚氧化．     

V2O5干凝胶薄膜电极电化学性能的研究

以晶态V₂O₅(c-V₂O₅)为原料,采用熔融淬冷法成功制取了V₂O₅干凝胶(VXG)薄膜电极,以所制备的样品作为正极,金属锂为负极组装了纽扣电池。电化学阻抗谱(EIS)分析表明,在放电过程中 ,几乎没有扩散阻抗的存在。循环伏安(CV)、恒流放电(CD)和充放电(DC)结果显示该样品具有较好的综合性能,以 60mA/ g的质量电流密度充放电,其首次放电比容量高达350mAh/ g,充放电效率可达98%,循环75次后,容量保持率仍可达61%。     

水热法合成八面体锡酸锌及其电化学性质表征

采用水热法,以ZnSO4.7H2O,SnCl4.5H2O,NaOH为原料,以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为辅助剂,合成具有八面体特定形貌的Zn2SnO4化合物.通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对产品进行表征.结果表明:所得样品为具有纯相反尖晶石结构的实心八面体Zn2SnO4,单个八面体棱长为500～600nm,化合物中Zn和Sn分别是以+2价和+4价氧化态形式存在.CTAB量对八面体Zn2SnO4形貌起重要作用,其最佳浓度为100 c0(c0为CTAB在水中的临界胶束浓度———0.9×10-3mol/L).八面体Zn2SnO4在电压为0.05～3 V,电流密度为0.2 mA/cm2,首次放电容量达1553.4(mA.h)/g,优于Zn2SnO4纳米颗粒,说明八面体Zn2SnO4在锂离子电池负极材料应用方面具有广阔的前景.     

Li1+xCo0.2Ni0.8O2的合成与电化学性能研究

采用共同沉淀和溶液浸渍相结合的方法合成了锂离子二次电池正极材料Li_1+xCo_0.2Ni_0.8O₂(0≤x≤0.10)。用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、电化学等方法对生成物进行了元素组成、形貌、物相与结构、充放电循环等分析。分析结果表明所得到的生成物为球形颗粒,粒径大小均匀,其结构为αNaFeO₂型的层状结构, 生成物中无杂质相, 生成物的首次充放电效率高、比容量高、循环性能好。在2.00mA/cm²电流密度下,首次放电容量可达183mAh/g, 50次循环的保持率为3.4%。     

L-色氨酸在单壁碳纳米管/玻碳修饰电极上的电化学行为及其分析研究

用循环伏安法和线性单扫描伏安法研究了L-色氨酸在单壁碳纳米管/玻碳修饰电极上的电化学行为,探讨了不同缓冲液、pH值以及扫描速度等的影响.实验表明在pH=5的乙酸铵介质中,L-色氨酸在单壁碳纳米管/玻碳修饰电极上的电氧化过程是一完全不可逆过程,于0.703 V(vs. SCE)处产生一灵敏的不可逆氧化峰,峰电位相对于裸玻碳电极负移55mV,峰电流大大增加.峰电流与L-色氨酸的浓度在5.0×10-6-1.0×10-4 mol/L 范围内有良好的线性关系,相关系数R为0.9984,检出限为1.0×10-7mol/L,样品检测平均回收率为98.80%.