黄铁矿FeS_2/石墨烯复合材料的电化学性能研究

采用混合溶剂热法一步合成出黄铁矿FeS_2及FeS_2-RGO复合物,并研究其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。使用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、充放电测试、循环伏安测试(CV)和电化学交流阻抗测试(EIS)对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。在0.01~3V电压区间,100mA/g电流密度下,FeS_2样品首次的放/充电比容量为1 221.7/1 053.4mAh/g,充放50圈后,容量剩余563.3mAh/g,而FeS_2-RGO样品首次放/充电比容量为1 326.8/1 057 mAh/g,充放50圈后,容量保持在1 239mAh/g。通过石墨烯复合有效地提高了黄铁矿FeS_2的电化学性能。

水热合成黄铁矿型FeS_2微纳粉体及其在热电池中的应用

本文以Na2S,S,FeSO4为反应物,通过调节溶液的pH值和反应温度,采用水热法合成了具有立方体形貌的黄铁矿型FeS2材料。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对合成的FeS2材料进行了表征。在温度为500℃,相对湿度RH<1%的条件下,测试了其单体热电池的放电性能。XRD测试结果表明当1≤pH≤4时,产物为白铁矿和黄铁矿的混合物;当5≤pH≤11时,产物为单相黄铁矿。当反应温度T=95℃时,产物为白铁矿和黄铁矿的混合物;当反应温度110℃≤T≤200℃,产物为单相黄铁矿。SEM测试结果表明随着温度的增加,产物的粒径也随之增加,在140℃温度条件下合成了具有立方体形貌的颗粒。当1≤pH≤5,产物颗粒的形貌不规则,并且粒径的均一性差;当9≤pH≤12,产物颗粒具有立方形貌,粒径的均一性好;放电测试结果表明合成的单相黄铁矿FeS2材料可以降低浓差极化,提高材料的比容量、比能量。

热处理对正极材料黄铁矿(FeS_2)性能的影响

采用机械球磨法制备黄铁矿(FeS2)粉末。为了提高黄铁矿的电化学性能,对材料进行了热处理。研究了不同热处理温度对黄铁矿的表观密度和二硫化铁含量的影响。利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)和充放电测试仪对材料进行了结构表征和电化学性能测试。实验结果表明,随着热处理温度的升高,白铁矿晶相逐渐消失,当温度高于200℃时,只有单一的黄铁矿晶相。经过400℃热处理的黄铁矿制作成的电池,分别以0.2、0.5、3 mA/cm2电流密度放电,其放电比容量分别为450、500、670 mA.h/g。

表面次生氧化矿物对FeS_(2)降解抗生素的影响及作用机制

以广泛应用于畜牧业的大环内酯类抗生素泰乐菌素(TYL)为研究对象,探究了不同氧化腐蚀程度的黄铁矿对TYL的光降解性能和作用机制.结果表明,氧化后的黄铁矿能够显著提高其对TYL的光降解效率.具体来说,氧化后的黄铁矿样品表面粗糙度增加,比表面积扩大,增加了表面反应活性位点,从而提高了其对TYL的吸附能力.此外,氧化增强了黄铁矿表面的电子传递过程,加快了·OH产生速率,进而提高了对TYL的光降解效率.同时,黄铁矿(FeS_(2))与表面新生成的Fe_(2)O_(3)组成了异质结,有效抑制了材料内部光生电子与空穴的复合,从而进一步提高了光降解性能.

水热法合成FeS_2材料及其在热电池中的性能

以Na2S,S,FeSO4为反应物,采用水热法合成了具有立方体形貌的单相黄铁矿FeS2微纳粉体。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对合成的FeS2材料的晶体结构、粒和形貌进行了表征。在500℃,相对湿度RH<1%的条件下,测试对比了合成、天然黄铁矿FeS2单体热电池的放电性能,测试结果表明,合成FeS2材料可以提高单体电池的比容量和比能量。

电沉积FeS_2(Pyrite)薄膜的制备与性能研究

采用含铁和硫元素的水溶液电沉积制备了FeS2 薄膜,并在硫氛围中退火获得样品。研究了样品的微结构和光吸收以及电学性质。结果表明薄膜样品晶相单一,晶粒尺寸约为100nm,光吸收系数随沉积时间增加略有增大,电阻率随薄膜沉积时间的增加而减小。为防止薄膜脱落,在沉积过程中使用了阳离子表面活性剂,得到了均匀且粘附性较强的膜。

FeS_2薄膜光电性能的影响因素

综述了黄铁矿 (FeS2)的晶体结构、制备方法、硫化工艺、薄膜厚度及掺杂元素对FeS2薄膜光电性能的影响,指出了现阶段在FeS2 薄膜光电性能研究中出现的问题,并指出了今后的发展方向。

FeS_2(pyrite)电沉积薄膜及其生长机制

采用电沉积硫化亚铁膜之后再硫化的方法制备了FeS_2薄膜材料.即先用含铁和硫元素的水溶液在导电玻璃上电化学沉积FeS薄膜,然后将薄膜在硫气氛中退火制得FeS_2样品.计算了电沉积FeS薄膜的实验参数,研究了硫化过程中温度对FeS_2结构的影响及晶粒的生长动力学过程,计算了晶粒生长的表观活化能、生长速率常数及时间指数,并对样品的电学性能进行了分析.