氢氧化镍纳米线/三维石墨烯复合材料的制备及其电化学性能

采用水热法制备了氢氧化镍纳米线/三维石墨烯复合材料及作为比较的三维石墨烯、氢氧化镍纳米线、还原氧化石墨烯和氢氧化镍纳米线/还原氧化石墨烯,通过X射线衍射、扫描电镜、热失重分析和氮气吸脱附表征了材料的形貌、结构和组成,并采用循环伏安法和恒电流充放电测试了复合材料的电化学性能.结果表明:氢氧化镍纳米线/三维石墨烯复合材料中直径为20-30 nm的氢氧化镍纳米线和三维结构的石墨烯紧密结合,相互交联形成网状结构,其比表面积达到136 m2·g-1,孔径分布20-50 nm,氢氧化镍纳米线的含量达到88%(w,质量分数).在6 mol·L-1的KOH电解液中,复合材料的比电容在1 A·g-1电流密度下达到1664 F·g-1,在1 A·g-1电流密度下循环3000次后的比电容保持率为93%.将复合材料的比电容和循环性能与氢氧化镍纳米线、氢氧化镍纳米线/还原氧化石墨烯、三维石墨烯和还原氧化石墨烯的性能进行比较,发现三维石墨烯较还原氧化石墨烯具有更高的比表面积和三维多孔结构,可以更大地提高活性物质的利用率,进而提高复合材料的比电容和稳定性.

四氟硼酸螺环季铵盐的合成及其超级电容性能

以1,4-二溴丁烷、无水碳酸钾、吗啡啉为原料制得中间体溴代螺环季铵盐(SQA-Br),再与四氟硼酸在乙醇溶剂中通过离子交换法得到产物四氟硼酸螺环季铵盐(SQA-BF_4)。利用FTIR、LC-MS、NMR、TG表征产品的化学组成和热稳定性。结果表明,制得产品为目标产物SQA-BF_4,其热分解温度为382℃,具有良好的热稳定性。以产物SQA-BF_4作为电解质,活性炭作为电极,组装成超级电容器,测试其电化学性能并与常用的四乙基四氟硼酸铵(Et_4NBF_4)电解质进行对比。研究发现,SQA-BF4比Et_4NBF_4具有更加优异的电化学性能,以其作为电解质的超级电容器的电压窗口可达3.0 V,比电容可达18.5 F/g,能量密度高达83.4 W·h/kg。

精细化工工程设计要点

广东省是精细化工的集中区域,熟悉精细化工工程设计的要点,有利于提高广东省精细化工生产的整体水平,为建设绿色、安全、智能化的精细化工工厂打好基础。本文将精细化工工程设计分为方案设计和施工图设计两个阶段,重点分析了方案设计阶段的设计要点。