λ-MnO2/PPy复合电极的制备及其电化学辅助锂离子选择性吸附性能

λ-MnO_2是锂离子选择性吸附材料,适用于从成分复杂锂含量低的盐湖卤水中提取锂,然而这种方法依然存在着吸附平衡时间长、因锰溶损而导致的重复使用性差等问题.将λ-MnO_2制作成电极,通过电化学辅助MnⅢ/MnⅣ转换被认为是提高锂吸附速率的途径之一.为了减少电化学辅助提锂过程中锰溶损现象、提高电极重复使用性能,本研究提出聚吡咯(PPy)包覆λ-MnO_2颗粒制作λ-MnO_2/PPy复合电极.电化学研究结果表明,PPy的包覆提高了LiMn_2O_4颗粒间及其与基体电极之间的导电性,加之PPy包覆层的物理阻隔作用,显著改善了电极中活性物质的提锂效率和重复使用性能.研究结果表明,利用λ-MnO_2/PPy电极进行电化学辅助锂离子提取的效率可达到17.1mg·g^(-1)·h^(-1).

CNT/α-MnO2复合正极对锂空气电池性能的影响研究

作为锂空气电池的关键组成部分之一,正极材料性质对锂空气电池的性能起到重要影响。以 CNT 为碳载体,以α-MnO2为催化剂,制备CNT/α-MnO2复合电极作为电池正极。通过恒流定容充放电测试、深度充放电测试、循环伏安测试、电化学阻抗谱测试和扫描电镜测试,研究CNT/α-MnO2复合正极材料对锂空气电池性能的影响,并获得最优电极材料配比。研究表明:制备的CNT/α-MnO2复合电极表现出高循环稳定性和高催化活性,显著提升了锂空气电池的性能;当正极材料中CNT与α-MnO2的质量比为3∶6时,装备CNT/α-MnO2复合正极的锂空气电池表现出最佳性能,其循环次数高达170 次。

聚吡咯包覆的NiCo_(2)O_(4)复合材料的制备及电化学性能

过渡金属氧化物是新型的超级电容器电极材料,合理构建电极材料结构一直是储能领域的研究热点。采用典型的水热法制备了一种花状NiCo_(2)O_(4),通过氧化聚合法合成了聚吡咯(PPy)包覆的NiCo_(2)O_(4)(NiCo_(2)O_(4)@PPy)复合材料,有效地解决了过渡金属氧化物的比表面积低、导电率差、活性物质易团聚等问题。并对NiCo_(2)O_(4)@PPy纳米复合材料结构和形貌进行表征,将其用作超级电容器的电极材料。在三电极体系下测试电化学性能。结果表明电流密度1 A/g时的比电容达到1826.5F/g,在5 A/g电流密度下5000次充放电循环后比电容保持率为98.35%,具有良好的循环稳定性。结果表明,NiCo_(2)O_(4)@PPy复合材料是很有前途的超级电容器电极材料。

聚吡咯包覆的硒化铁复合材料电极的制备及其电化学性能

以普鲁士蓝(PB)作为前驱体,通过固相烧结法在氮气环境中制备FeSe_(2)材料,结合聚吡咯(PPy)优良的导电性能,利用原位氧化聚合法包覆聚吡咯,设计出了FeSe_(2)@PPy复合材料。在三电极体系中,以2 mol/L KOH溶液为电解液、FeSe_(2)@PPy复合材料为工作电极、Hg/HgO电极为参比电极,FeSe_(2)@PPy复合材料表现出了优良的电化学性能:在0.5 A·g^(-1)电流密度下的比电容高达1177 F·g^(-1)。同时也测量了FeSe_(2)@PPy复合材料电极的循环性能:在0.5 A·g^(-1)电流密度下,经过3000次充放电测试后比电容保持率为90.5%。电化学测试结果表明该复合材料在超级电容器应用方面具有一定的优势。