纳米NiO/C复合电极电化学电容特性的研究(英文)

为满足高性能电化学电容器发展的需要,采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了纳米NiO/C复合电极在KOH溶液中的电化学电容特性.这种纳米NiO/C复合电极材料是经热解柠檬酸镍凝胶制得的,由大约85%的纳米NiO和15%的纳米C组成,粉体的比表面积为181m2/g,颗粒粒径＜30nm,微孔直径分布在4～10nm.结果表明,纳米NiO/C复合电极的比电容受KOH浓度和扫描速度的影响,高的电解质浓度和低的扫描速度有助于获得高的比电容.电极的电化学过程研究显示出法拉第反应和双电层特性,因而电极电容由法拉第准电容和双电层电容组成,电极比容量可达116.4F/g.由纳米NiO/C复合电极组成的电容器,其比能量达13.2kJ/kg,比功率达1.6kW/kg,且具有良好的循环稳定性.

NiO/TiO_2纳米复合电极的制备及电化学性能研究

金属氧化物理论上具有较高的比电容,是赝电容超级电容器的主要电极材料,不同的沉积方法将直接影响到其电化学性能。首先采用阳极氧化法制备高度有序的TiO_2纳米管阵列作为基底,分别采用化学沉积法和电化学沉积法(差分脉冲伏安法)沉积NiO,测试并比较所沉积NiO的电化学性能。电子扫描显微镜表征发现化学沉积的NiO颗粒较大未能均匀沉积,电化学沉积法沉积形成的NiO颗粒较小且均匀附着在纳米管中。恒流充放电结果显示电化学沉积法制备的复合电极获得了60mF/cm^2的比电容,可以用作电化学超级电容器的电极材料。

纳米级β-氢氧化镍和氧化镍掺杂Co(OH)_2复合电极的电化学性能

通过采用NiC2 O4 ·2H2 O和NaOH进行固相反应 ,制备出 1 0～ 2 0nm的 β_Ni(OH) 2 和2 0～ 3 0nmNiO粉体 ,样品按一定的比例掺杂Co(OH) 2 和石墨粉制备复合电极 ,研究其电化学性能 .结果表明掺杂Co(OH) 2 的纳米Ni(OH) 2 和NiO复合电极其电化学性能有明显的改善 ,其电极结构稳定 ,充电效率高 ,开路电位达 2 4V ,电极经 1 0mA/cm2 恒电流充电 3h后 ,以 0 9mA/cm2 进行恒流放电 ,放电时间达到 1 6h以上 ,放电容量明显增大 ,放电电位平稳 .

纳米金/丝素复合膜修饰电极的制备及对细胞色素c的直接电化学研究

本文研究了纳米金/丝素复合材料修饰电极的制备方法及其对生物大分子细胞色素c(Cyt c)的电催化行为。在pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中,Cyt c在该修饰电极表面上有一对准可逆氧化还原峰,为Cyt c血红素辅基Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的特征峰。实验考察了酸度和扫描速率对电流响应的影响,结果表明,纳米金/丝素复合膜促进了Cyt c的直接电子转移过程。

纳米NiO/C复合物的制备与电化学性能

为改善氧化物负极材料的循环性能和充放电容量，采用熔融盐法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米NiO／C复合物粉末。用X射线衍射光谱法对其结构进行分析。透射电镜对其形貌进行表征，并对其电化学性能进行测试。结果表明。采用熔融盐法可以制备出粒径为50～70nm的纳米NiO／C复合物；在40-50个放电周期，放电容量保持率为95％。

细胞色素c在复合纳米材料修饰电极上的直接电化学研究

该文以金纳米粒子为核,二氧化硅为壳,制备了二氧化硅/金壳核结构(Au@SiO_2)的复合纳米材料,将该复合纳米材料修饰到玻碳电极表面制备成新型的电化学传感器。研究表明该传感器对细胞色素 c(Cyt c)具有良好的电催化行为,在1.0×10^(-7)～2.0×10^(-5)mol/L 浓度范围内,细胞色素 c 的峰电流与其浓度呈良好的线性关系,其检测下限为5.0×10^(-8)mol/L(S/N=3)。

水介质中Na_(0.44)MnO_2/C复合电极的制备与性能研究

高温固相法合成Na_(0.44)MnO_2,分别与纳米粒状乙炔黑(cb)和中孔管状线性碳纳米管(CNT)进行非原位复合,探讨了导电剂种类、分散方式和加入量对Na_(0.44)MnO_2/C复合电极在含锌、锰离子中性水溶液中电化学性能的影响。结果表明,Na_(0.44)MnO_2与碳纳米管复合宜采用液相搅拌方式,而乙炔黑与Na_(0.44)MnO_2复合则更适宜采用机械混合方式。与Na_(0.44)MnO_2/cb复合电极相比,Na_(0.44)MnO_2/CNT复合电极具有更优的动力学特征,突出表现为大电流充放性能明显改善,且低电流密度下易获得高的起始放电比容量,且随循环次数的增加,可较快地增至稳定(~300 mAh/g,100 mA/g);添加量增大,电极性能得以进一步改善,但容量并未成比例地提高。

三维SnO2/C/rGO复合纤维膜电极制备及储锂性能

三维(3D)纳米纤维复合膜电极结构设计,避免了电极片制备过程中导电剂、黏结剂的添加,增强了电解液的浸润能力,对改善锂离子电池容量及倍率性能具有重要的价值和意义.采用同步静电纺丝和静电喷雾技术,结合氩气煅烧技术,制备了3D网络结构SnO2/C/rGO复合纤维薄膜电极.这种由一维(1D)SnO2/C纳米线组合二维(2D)石墨片构成3D纳米复合纤维薄膜电极,一方面通过碳纤维连续包覆SnO2颗粒,有利于缓解SnO2充放电过程中剧烈的体积变化,增强其稳定性;另一方面通过碳纤维与二维石墨烯复合构成3D网络结构,有利于改善纤维膜电极的导电性,进而提高其倍率性能.研究表明,制备的SnO2/C/rGO复合纤维膜电极展示了其优良的放电容量、倍率性能及循环稳定性.于电流密度为0.4、0.8、1.6、2.4和4A·g^-1时,10次循环后放电容量分别达到797、659、626、534和468mAh·g^-1,且当电流密度回落至0.4A·g^-1时放电容量可恢复到709mAh·g^-1;4A·g^-1充放电540次电极容量仍可达457mAh·g^-1,库伦效率接近100%.