rGO量对SnO_2-Fe_2O_3/rGO锂离子电池负极材料性能的影响

为改善SnO_2-Fe_2O_3的电化学性能,通过一步水热法合成SnO_2-Fe_2O_3/rGO纳米复合材料,采用XRD、SEM、电化学工作站和蓝电电池测试系统,研究rGO加入量对SnO_2-Fe_2O_3/rGO复合材料的结构和电化学性能的影响.结果表明:rGO的掺入能很好地提高SnO_2-Fe_2O_3循环稳定性和倍率性能;对于SnO_2-Fe_2O_3/rGO50复合材料,在160 m A/g的电流密度下,100次循环后,放电比容量仍然保持596.9 m Ah/g,库仑效率为98%;即使在1 A/g的电流密度下,依然有366.6 m Ah/g的平均放电比容量.

Zn_2SnO_4/RGO锂离子电池负极材料的制备及其电化学性能的研究

高能量密度、快速充放电能力以及长循环使用寿命的新型电极材料的开发是锂离子电池应用领域面临的一个重大的课题。本文以SnCl_4·5H_2O、ZnCl_2与氧化石墨烯(RGO)为原料,以N_2H_4·H_2O为矿化剂与还原剂,聚乙烯醇(PEG)作为分散剂,通过一步水热法合成了Zn_2SnO_4/RGO复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)对Zn_2SnO_4/RGO复合材料的结构与形貌进行了表征,结果表明:Zn_2SnO_4纳米颗粒均匀的负载在还原氧化石墨烯(RGO)片层上,形成良好的导电网络;Zn_2SnO_4/RGO在100mA/g电流密度下循环80周后的可逆比容量仍有810(mA·h)/g,而Zn2SO4空白样品在相同的电流密度下可逆比电容量小得多;石墨烯的引入阻止了Zn_2SnO_4纳米颗粒的团聚,同时也提高了Zn_2SnO_4/RGO复合材料的导电性,使其在锂离子电池的应用方面具有广阔前景。

rGO/Ce掺杂SnO2复合纳米纤维的制备及H2S气敏性能研究

采用静电纺丝法制备还原氧化石墨烯(rGO)/SnO2复合纳米纤维,研究了Ce掺杂及掺杂量对rGO/SnO2纳米纤维的微结构与气敏性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM,带SAED)、X射线衍射仪(XRD)及拉曼光谱仪(Raman)对复合纳米纤维的结构与形貌进行表征.结果表明:不同含量Ce掺杂对复合纳米纤维的晶体结构和形貌均无明显影响.气敏测试结果表明:不同的Ce掺杂量均能改善rGO/SnO2纳米纤维对H2S的灵敏度,在Ce掺杂摩尔分数为3%时复合材料对H2S具有最佳的气敏性能,在75℃时5μL/LH2S气体的灵敏度高达300,同时选择性和响应恢复性能也均有显著提高.

AuNPs⁃SnO2⁃rGO复合物的制备及其SOF2检测特性研究

SOF2是气体绝缘组合电器(gas insulated switched,GIS)中SF6气体放电分解的重要组分,对GIS中SOF2气体浓度进行在线监测能够实时有效反映GIS的运行状态。针对传统的二氧化锡基气体传感器检测SF6分解组分存在工作温度较高、集成困难的情况,文中提出一种运用水热法制备金纳米颗粒/二氧化锡/还原氧化石墨烯(AuNPs⁃SnO2⁃rGO)杂化纳米材料检测SF6气体放电分解组分的方法。将AuNPs⁃SnO2⁃rGO杂化材料暴露于SOF2气体研究了其气体传感特性,实验结果表明AuNPs⁃SnO2⁃rGO传感器在较低温度下能够快速响应及恢复。与纯RGO(396/748 s)和SnO2/RGO(302/467 s)相比,在110℃对50μL/L SOF2的响应/恢复时间为(41/68 s),而且该传感器具有良好的重复性、稳定性;最后对所制备传感器的气敏机理进行了讨论。

G@SnO_2@PPy复合材料的合成、表征及其储锂性能研究

本文成功合成出新颖的G@SnO_2@PPy夹层型复合材料。通过XRD、SEM和TEM等手段详细表征了该复合材料的成分与形貌,并测试了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明,复合材料中SnO_2纳米颗粒均匀分布在石墨烯和导电聚吡咯夹层中,作为锂离子电池负极材料表现出优异的循环性能和良好的倍率性能。

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%.

AuNPs／SnO2／rGO纳米复合物对硫化氢的气敏性能研究

以氯化亚锡和氧化石墨烯(GO)为前驱体,经简单的水相路径合成还原氧化石墨烯负载二氧化锡(SnO_2/rGO)复合物,在其表面原位还原氯金酸制得金纳米颗粒/二氧化锡/还原氧化石墨烯(AuNPs/SnO_2/rGO)三元纳米复合物。采用紫外-可见和红外光谱方法表征了所制备的材料。将所制备的AuNPs/SnO_2/rGO涂覆于氧化铝陶瓷管金电极表面,形成一种新型薄膜式硫化氢(H_2S)气体传感器。气敏实验表明,AuNPs/SnO_2/rGO传感器对100 mg/L H_2S的响应是SnO_2/rGO的1.5倍,并且响应速度更快,这可能是金纳米颗粒的催化效应引起的。该传感器在室温下对H_2S具有快的响应-恢复速度,响应、恢复时间分别为34 s和78 s。在25~150mg/L范围内该传感器对H_2S具有良好的线性响应,线性方程可拟合为S(%)=32.22 lg(c/(mg/L))-35.42,相关系数为0.9940,而且该气敏传感器具有良好的重复性、重现性和稳定性。

SnO_2/还原氧化石墨烯/聚吡咯三元复合物的合成及其电化学电容性能

采用两步法制备出均匀分散的SnO2/还原氧化石墨烯(SnO2/RGO)二元复合物,再以二元复合物为模板,通过化学氧化法聚合吡咯(Py)单体,制备出SnO2/还原氧化石墨烯/聚吡咯(SnO2/RGO/PPy)三元复合材料。利用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对复合材料结构和形貌进行物性表征,利用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗对复合材料进行电化学性能研究,并讨论了不同含量的PPy对复合材料的结构和性能的影响。结果表明,所合成的三元复合材料的比电容随PPy含量的增加而增大,最大达到305.3F/g。三元复合物电容性能增强源于SnO2、RGO与PPy三者的相互协同作用,以及材料层状结构和大的比表面积。

聚吡咯/SnO2/醋酸纤维素纳米复合膜的制备及其光催化合成聚甲基丙烯酸甲酯

以(NH4)2S2O8为氧化剂,在纳米SnO2存在下乳液聚合得到了粒径为30 nm的聚吡咯/SnO2(PPy/SnO2)复合纳米粉。以醋酸纤维素(CA)作为成膜剂,丙酮为溶剂制得PPy/SnO2/CA纳米复合膜。运用TG、XRD、TEM、SEM、AFM、FT-IR、DRS等测试技术对所得产品进行了表征。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合为目标反应,考察了产品的光催化性能,制得了平均粒径为18 nm的PMMA,重均分子量为1.42×105。

氧化锡与石墨烯复合物的合成及其气体传感性能研究

以中空管状氧化锡(SnO_2)和石墨烯(RGO)为材料通过静电纺丝和水热技术成功地合成了多孔结构的氧化锡与石墨烯的复合物(RGO/SnO_2).利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Ramon)对样品的形貌和结构进行分析.同时测试了复合材料对NO2的传感性能,结果表明复合材料的传感性能优于SnO_2,并发现改变前驱液中SnO_2和GO的质量比会引起复合材料传感性能的改变.找到了SnO_2和GO在前驱液中的最佳配比为1%,其灵敏度在150℃的温度下对10ppm NO_2高达32.2,约是同等条件下纯SnO_2灵敏度的10倍.此外,文章对材料的传感机理也进行了讨论.