高比电容氮掺杂石墨烯的制备、组成及电化学性能研究

以氧化石墨烯(GO)为原料、丙酮肟(DMKO)为还原剂和掺氮剂,采用化学还原法制备了不同氮掺杂含量的石墨烯(N-RGO),并对制得的N-RGO进行表征。结果显示:DMKO能有效还原GO,且通过调节GO与DMKO的质量配合比,可以得到不同还原效果的N-RGO,其氮含量为3.51%～5.06%(原子分数)。GO与DMKO的质量配合比为1∶0.7条件下,掺氮率最高为5.06%,且氮元素主要以吡啶氮和吡咯氮的形式存在,二者含量之和占总掺氮形式的88.3%;电化学测试表明,N-RGO的比电容最大,在1A/g条件下,比电容达到250F/g,且经过1000次恒流充放电循环后比电容保留量为75%。N-RGO电极材料具有优异的电化学性能,在超级电容器领域有很好的应用前景。

Mn_7C_3@C核壳型纳米粒子制备及其超级电容器电极特性

以甲烷作为碳源气体，块体锰作为原料，采用一种简单的直流电弧等离子体法成功制备了Mn7Cs@C核壳型纳米粒子，用于高性能超级电容器的电极材料．所制备的Mn，C3@C核壳型纳米粒子平均直径为30-35nm．拉曼光谱结果显示石墨碳壳具有良好的导电性．通过循环伏安、恒电流充放电及电化学交流阻抗谱对Mn7C3@C核壳型纳米粒子电极材料进行电化学性能分析，结果表明其具有高比电容、快速充放电等优异的电化学性能．在扫描速率为1mV／s时，比电容最高可达185．8F／g．同时具有良好的循环稳定性，在100mV／s扫描速率下l000次循环伏安测试后，比电容仍保持为最初的88％，与单纯Mn7C3（79％）相比，有明显提高．Mn7C3@C核壳型纳米粒子电极材料优异的电化学性能归因于其良好的核壳结构，富缺陷碳层具有良好的导电性，有助于离子的传输和结构的稳定，而内核Mn，C。主要产生赝电容，在C和Mn7C3的协同作用下产生双电层和赝电容双模式储能机制．

液相-固相还原法克服团聚制备高性能超级电容器用石墨烯电极材料

以水合肼为还原剂采用液相预还原-冷冻干燥-固相充分还原的方法制备的石墨烯电极材料具有十分优越的电化学性能,在超级电容器中比电容值达到336F·g-1(10 mV·s-1,循环伏安法),较液相还原石墨烯(270F·g-1)提高24%,同时亦优于固相还原石墨烯(323 F·g-1).对液相预还原氧化石墨烯采取冷冻干燥,既避免了液相直接还原干燥过程中的团聚现象,同时也有效地增加了固相还原石墨烯的无序度,从而进一步提高了石墨烯的电化学性能.

自支撑NiCo_(2)O_(4)/NF电极的合成及其电化学性能表征

以泡沫镍(NF)为自支撑集流体,通过溶剂热法和焙烧处理制备了NiCo_(2)O_(4)/NF自支撑电极,利用XRD、SEM、TEM、XPS、氮气吸脱附对NiCo_(2)O_(4)/NF的化学组成及微观结构进行表征,结果发现,由细小纳米颗粒组成的线状NiCo_(2)O_(4)有序、垂直生长于NF骨架表面,NiCo_(2)O_(4)/NF具有的高比表面积和大量孔结构促进了电解液和电极间的充分接触,NF作为基底有利于提高NiCo_(2)O_(4)的结构稳定性。同时,对NiCo_(2)O_(4)/NF电极进行了电化学测试,结果表明,NiCo_(2)O_(4)/NF在0.5 A/g下的比电容达1 095 F/g, 10 A/g的容量保持率为68.3%,说明其具有良好的倍率性能。此外,经过999次循环,NiCo_(2)O_(4)/NF的比容量为初始比电容的82.3%。

钽铌电子材料新进展

通过降低杂质含量、改善物理性能等新技术以及Ta2O5钠还原制取高比电容钽粉、TaCl5低温钠还原制取纳米级钽粉的新工艺方法,生产了性能优良的高比容钽粉,并研究了其微观结构;同时开发了制造高比电容铌粉、一氧化铌粉的新技术,制得了高性能的电容器级铌粉和一氧化铌粉,为铌电容器作为一种新类型电容器产业参与竞争提供了优质的基础材料。

水热法合成rGO/Mo_(0.7)Co_(0.3)S_(2)超级电容器电极复合材料

氧化石墨烯(rGO)以广泛的比表面积(SSA)(2630 m^(2)/g)、高电导率和化学稳定性及优异的力学、热和光学性能成为超级电容器中的佼佼者,但是氧化石墨烯本身导电性较差,因此本文通过rGO与Mo_(0.7)Co_(0.3)S_(2)复合改善其性能,采用简单的水热法成功合成了rGO与Mo_(0.7)Co_(0.3)S_(2)不同质量比的纳米复合材料rGO/Mo_(0.7)Co_(0.3)S_(2)。通过XRD、SEM、HRTEM、EDS等手段对其物理结构进行表征。以泡沫镍为基底,聚偏氟氯乙烯为粘结剂,N-甲基吡咯烷酮作为辅助剂制作电极,在KOH为电解液的三电极电化学工作站上测试其电化学性能。实验结果表明,rGO/Mo_(0.7)Co_(0.3)S_(2)纳米复合材料为六方结构,结晶良好,形貌主要为纳米花状微球结构,Mo_(0.7)Co_(0.3)S_(2)纳米颗粒表面被一层纱似的rGO包裹着。rGO/Mo_(0.7)Co_(0.3)S_(2)纳米复合材料表现出明显的赝电容行为,特别是rGO/Mo_(0.7)Co_(0.3)S_(2)电极(rGO的含量为30wt%)表现出最大的比电容和最小的扩散阻抗,在电流密度5 A·g^(-1)下循环3000次后rGO/Mo_(0.7)Co_(0.3)S_(2)电极(rGO的含量为30wt%)的比电容值由1377.00 F·g^(-1)降为1307.87 F·g^(-1)^(-1),库伦效率为95%,这可能是由于Mo_(0.7)Co_(0.3)S_(2)与rGO之间发生的耦合效应。