一次球磨前后柠檬酸加入量及顺序对Li_3V_2(PO_4)_3/C性能的影响

采用固相反应法制备碳包覆的磷酸钒锂材料,研究不同的柠檬酸添加量以及一次球磨前后加入顺序对磷酸钒锂性能的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电池测试仪、电化学工作站等测试方法对Li_3V_2(PO4)_3/C复合正极材料的晶体结构、形貌特征、电化学性能、动力学性能做了分析.结果表明:柠檬酸的添加量以及柠檬酸加入顺序对磷酸钒锂复合材料的电化学性能有明显的影响.当一次球磨之前添加柠檬酸且其量与钒的摩尔比为1时得到的磷酸钒锂复合材料具有最佳的性能,电化学性能测试显示,在电压3.0~4.3 V范围内0.5 C倍率时,放电比容量达到128 mAh·g~(-1)(理论比容量为133 mAh·g~(-1)),并且当倍率达到10 C时,放电比容量仍有105 mAh·g~(-1),甚至当倍率达到20 C时,放电比容量仍高达95 mAh·g~(-1),循环伏安法和交流阻抗分析显示出有较好的离子扩散率和较小的阻抗.     

双碳支撑FeSe_2复合材料的合理设计及其可逆储钠性能研究

以氧化石墨烯修饰的铁基普鲁士蓝类似物(PBA)为前驱体,低温硒化制备出石墨烯(G)和氮掺杂碳(NC)共包覆FeSe2纳米颗粒复合材料(FeSe_2/NC@G).所得到的FeSe2/NC@G具有良好的储钠性能,在5.0 A·g~(-1)时,其可逆容量为331 mAh·g~(-1).在2.0 A·g~(-1)条件下循环1 000圈后,可逆容量仍有323 mAh·g~(-1)(容量保持率为82%).此外,钠离子全电池也显示了优越的倍率性能和循环稳定性.本工作为新型纳米结构TMSs的合成在储能系统中的应用提供了一定的实验基础.     

MnO/碳纳米纤维复合结构的制备及其储锂性能研究

MnO负极材料由于其比容量高、资源丰富、成本低而备受关注.然而,在脱锂/嵌锂过程中,体积变化大(170%)仍然是MnO材料面临的严重问题,导致其倍率性能差,容量衰减快.在碳纳米纤维(CNF)网络中生长均匀的MnO晶体,CNF的束缚作用可以有效地减小MnO在循环过程中的体积变化.本文设计并合成了CNF/MnO柔性锂离子电池电极,碳纳米纤维在锂离子脱出/嵌入过程中发挥导电通道的作用,并且弹性束缚MnO纳米颗粒.当电流密度为0.2 A·g~(-1)和1 A·g~(-1)时,CNF/MnO作为无粘合剂的负极,在第100次循环后比容量分别保持在983.8 mAh·g~(-1)和600 mAh·g~(-1),远高于纯MnO和纯CNF负极.该工作为高可逆锂储存装置中具有潜在应用价值的CNF/MnO新型柔性无粘合剂负极提供了一种简便且可扩展的合成方法.     

纳米锰酸锂的制备及在水系锂离子电池中的电化学性能研究

通过球磨结合高温固相法成功制备了锰酸锂纳米粉体.X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)测试表明,尖晶石结构的锰酸锂纳米颗粒大小为50～100nm,粒径分布均匀.制备的纳米锰酸锂作为水系锂离子电池正极材料时呈现出了优异的电化学性能.在0.1C电流密度下的首周可逆放电比容量可以达到122.5mAh g-1,首周库伦效率可达90.4％.1.0C充放电循环测试100周后,纳米锰酸锂材料的放电容量仍然维持在93.1mAh g-1.     

长寿命、高倍率超级电容器电极材料的研究——三明治型MoO_3/C插层复合物的原位合成

利用典型的二维材料α-MoO_3为前驱物,设计并合成了一种特殊的α-MoO_3层和石墨烯插层复合材料.三明治型的MoO_3/C杂化电极材料具有宽的离子扩散通道,低的电荷迁移电阻和稳定的结构,因此具有优异的储能特性.在1 A·g~(-1)的电流密度下,MoO_3/C复合物的比容量为331 F·g~(-1);10 A·g~(-1)时,比容量保持率达到71%.除此,该材料还具有良好的循环稳定性,在1 000~10 000圈的循环过程中比容量基本无衰减.优异的倍率性能使该电极材料具有高功率密度(12.0 k W·kg~(-1))和能量密度(41.2 Wh·kg~(-1)).     

维生素C溶解废旧锂离子电池正极材料锰酸锂的研究

探求废旧锂离子电池正极材料锰酸锂溶解在维生素C溶液中的溶解条件,并进一步采取溶胶-凝胶法制备新的锰酸锂正极材料.对废旧锂离子电池正极材料锰酸锂在维生素C溶液中的溶解条件研究的结果表明:适宜的溶解条件为维生素C浓度为1.00mol·L-1、溶解温度为20℃、料液比为45g·L-1、搅拌溶解时间为10min,在此条件下正极材料锰酸锂在维生素C溶液中的溶解率超过99%.采取溶胶-凝胶法制备的新的锰酸锂正极材料具有优异的电化学性能.     

Na_2Ti_3O_7@CNT钠离子电池负极材料的性能研究

用低温水热法合成具有高电导率的Na2Ti3O7@CNT纳米复合材料,通过扫描电镜、XRD等手段表明Na2Ti3O7颗粒包覆在碳纳米管表面形成纳米复合材料.在电化学测试中Na2Ti3O7@CNT可逆容量达到210 mAh g-1,并在30C高倍率放电情况下,比容量仍然保持在50 mAh g-1,表明Na2Ti3O7@CNT作为钠离子电池负极材料具有很好的容量和倍率性能.     

S掺杂多孔炭材料的合成及其在超级电容器中的应用

开发了一种选择性去除原位产物,在造孔同时利用反应物中的杂原子实现对碳掺杂的方法,制备了S掺杂多孔炭材料.该材料具有粒子尺寸小、介孔/大孔比例合适、导电性和表面极性大、法拉第反应活性位点多等特点,因此具备在0.5 A·g~(-1)电流密度下具有443 F·g~(-1)高的比容量,以及在20 A·g~(-1)电流密度下和比容量为284 F·g~(-1)时的良好倍率性能.     

水热法合成氧化铁/石墨烯复合材料及其电化学性能研究

通过一步水热法合成了Fe_2O_3/GO复合材料,得到的氧化铁能很好地与石墨烯复合在一起,并且具有比同方法得到的纯Fe_2O_3更小的颗粒直径.Fe_2O_3/GO复合材料表现出了很好的电化学性能,在1.0 A·g~(-1)的电流密度下能够释放出高达726/715 mAh·g~(-1)的放/充容量,其循环稳定性也得到大大提高.石墨烯的有效复合不仅为电极材料提供了高的导电性,而且有效缓解反复充放电过程中体积效应带来的应力集中,防止材料粉化脱落,从微观结构的改进中有效提升了材料的宏观电化学性能.     

低温熔融盐浸渍法构建富锂锰基锂离子电池正极材料的表面异质层

通过微波水热法以及低温熔融盐浸渍法合成了一种含Zn表面异质层改性的富锂正极材料Li1.2Mn0.56Ni0.16Co0.08O2(Zn-LLO).XRD表明没有杂质相的掺入,且合成的材料结晶性十分优异;在扫描电镜和透射电镜下呈现出200 nm左右的二级颗粒组成的球状一级结构;在XPS中可以看出掺入的Zn是存在的,证明了Zn表面异质层的存在.得益于微波水热法,合成的材料结晶性较好,具有较好的性能,同时得益于低温熔融盐浸渍法不破坏材料的结构又形成了Zn表面异质层,Zn-LLO展现出极其优异的电化学性能.在100 mA·g-1下经过100圈的循环,Zn-LLO有209.4 mAh·g-1的超高容量,并且在20,100,200,400,1000和2000 mA·g-1下分别有276.8,236.1,204.4,171.1,127.8和95.1 mAh·g-1的优异的平均容量.经过分析,这主要是由于Zn表面异质层对材料的保护作用,LLO与电解液减少接触使得LLO在循环过程中不容易被电解液腐蚀分解,电化学性能从而更加优异且稳定.     

锂离子电池负极材料Sb2O3-x/rGO的氧缺陷构建及其电化学性能研究

成功制备了氧缺陷型Sb2O3-x/rGO复合材料.与纯Sb2O3材料相比,Sb2O3-x/rGO复合材料颗粒尺寸大大减小,导电性能得到提高,作为锂离子电池的负极材料,具有更高的可逆能力、更好的循环稳定性和良好的倍率性能.在电流密度为100 mAh·g^-1的情况下,Sb2O3-x/rGO复合材料的初始放电容量可达1336.6 mAh·g^-1.即使经过50次充放电循环后,其充放电容量依然可以保持在405.8 mAh·g^-1.     

异质层状材料MoO3和膨胀石墨共球磨制备及其储锂性能研究

将两个典型的二维材料MoO3和膨胀石墨(EG)共球磨处理,一步实现两者的剥离和复合得到少层MoO3薄片与碳纳米片均匀杂化的结构.研究了球磨珠子的直径对球磨切向力和冲击力,进而对剥离效率的影响.结果表明:2 mm的球磨珠产生的球磨切向力和冲击力能产生最理想的协同效应.在此条件下得到的产物中,MoO3薄片层数少、尺寸小且在碳层上分布均匀,而碳层的厚度基本小于10层.因此,该杂化材料结构稳定且能提供更多的锂离子储存位点,表现出了高的倍率性能(1000 mA·g-1电流密度下比容量为817 mAh·g-1)和循环稳定性(200 mA·g-1电流密度下,循环70圈,容量保持为810 mAh·g-1).     

双碳支撑2FeSe复合材料的合理设计及其可逆储钠性能研究

以氧化石墨烯修饰的铁基普鲁士蓝类似物(PBA)为前驱体,低温硒化制备出石墨烯(G)和氮掺杂碳(NC)共包覆FeSe2纳米颗粒复合材料(FeSe2/NC@G).所得到的FeSe2/NC@G具有良好的储钠性能,在5.0 A·g-l时,其可逆容量为331 mAh·g-l.在2.0 A·g-l条件下循环1000圈后,可逆容量仍有323 mAh·g-l(容量保持率为82％).此外,钠离子全电池也显示了优越的倍率性能和循环稳定性.本工作为新型纳米结构TMSs的合成在储能系统中的应用提供了一定的实验基础.     

碳基质中MoS_2的限域生长调控及电容特性研究

设计了一种通过碳基质限域控制二维材料生长的方法,制备了多孔MoS_2/C杂化复合物.该材料具有低的电荷迁移阻力、众多的电化学活性位点以及稳定的结构,因此具有优异的储电性能.该电极材料在4 A·g~(-1)电流密度下,具有418 F·g~(-1)的高比容量,以及2000圈循环后容量保持率为104%的优异循环稳定性.     

锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能研究

以共沉淀氢氧化物Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2和LiOH·H2O为原料,研究了其恒电流充放电测试显示,在2.8～4.4 V电压区间,流变相反应法合成的材料首次放电比容量高(达到170 mAh/g),循环性能好.充放电循环40次后,放电比容量为145 mAh/g,容量保持率达85.3%.循环伏安实验表明,材料的结构在循环过程中保持稳定.     

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的电化学性能研究

以共沉淀氢氧化物Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2和LiOH·H2O为原料,研究了其恒电流充放电测试显示,在2.8~4.4V电压区间,流变相反应法合成的材料首次放电比容量高(达到170mAh/g),循环性能好.充放电循环40次后,放电比容量为145mAh/g,容量保持率达85.3%.循环伏安实验表明,材料的结构在循环过程中保持稳定.     

治疗胆结石类中草药中微量元素含量的测定

采用火焰原子吸收分光光度法测定了6种治疗胆结石类中草药(鸡内金、鹅不食草、金钱草、郁金、木香、大黄)中锌、铁、铜、锰、铬5种微量元素的含量。采用浓HNO_3 HClO_4(4 1)混合酸消解样品,对测定结果进行了准确度和精密度评价,其加标回收率在93%～104%之间,相对标准偏差(RSD)<3%。测定结果表明:六种中草药中都含有丰富的微量元素,其中金钱草和鸡内金中Cr含量较为丰富,分别达到了11.35 ug·g~(-1)和8.074 ug·g~(-1)。     

锂离子电池5V正极材料LiCoPO4/C的合成与性能

采用高温固相法合成锂离子电池用LiCoPO4/C复合正极材料.通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的微观结构和表面形貌进行分析.电化学测试结果表明,在0.1 C倍率下,LiCoPO4/C首次放电容量达到75 mAh·g-1,50次循环容量保持92%.     

新型S/CdS-Au复合物的构建及其增强的可见光产氢活性（英文）

通过在CdS纳米棒的表面负载Au和S合成了一种新型的三元S/CdS-Au复合物.在可见光条件下(λ420 nm),S/CdS-Au显示出了优异的光催化产氢活性(4.38 mmol·g~(-1)·h~(-1)),高于CdS-Au (2.56 mmol·g~(-1)·h~(-1))和S/CdS(1.86 mmol·g~(-1)·h~(-1)).光电流和电化学阻抗谱证明,在Au和S的协同作用下,CdS的光生电子得到有效分离并提高了S/CdS-Au的产氢活性. S/CdS-Au是一种高效、稳定用于分解水产氢的复合光催化剂.     

硅藻土负载金属催化剂催化制氢性能研究

温和条件下高效催化硼氢化物水解产氢是开发清洁氢能源的一条重要途径.本文制备了硅藻土为载体的负载型金属催化剂,利用XRD、SEM和EDX表征了催化剂的物相组成和微观形貌.催化硼氢化钾水解产氢研究表明,金属负载量相同条件下,硅藻土负载的钴金属催化剂催化活性要明显高于负载型镍、铁金属催化剂,催化产氢速率达到109440 mL-H_2·g^(-1)-Co·h(-1)-Co·h^(-1),而且钴负载量对于硅藻土负载的钴金属催化剂的催化性能有明显影响.催化反应动力学研究表明负载量为1.0 wt%的钴催化剂催化KBH_4水解制氢反应活化能约为95.7 kJ·mol(-1),而且钴负载量对于硅藻土负载的钴金属催化剂的催化性能有明显影响.催化反应动力学研究表明负载量为1.0 wt%的钴催化剂催化KBH_4水解制氢反应活化能约为95.7 kJ·mol^(-1),表现出对硼氢化钾水解产氢反应较佳的催化性能.