磁控溅射法制备硅纳米晶体及其光电特性研究

本文介绍了以高纯硅为靶材,利用直流磁控溅射法在P型硅（111）衬底上生长硅纳米晶体薄膜,并在600摄氏度温度下退火处理。应用扫描电镜观察发现制备的硅纳米晶体粒度均匀,薄膜粗糙度小。X射线衍射仪分析发现硅纳米晶体具有（201）晶面取向生长的特点。与块体材料相比,硅纳米晶体不仅具有良好的电学性能,还具有良好的光学性能,其吸收谱包含本征、激子和自由载流子等丰富的吸收峰。     

中热固相法Li1+xV3O8-yFy正极材料的制备及性能

以Li2CO3和V2O5为原料,用中热固相法制备了掺杂不同氟离子含量的锂离子电池正极材料Li1+xV3O8-yFy,采用XRD衍射对其结构进行表征,并通过充放电测试、循环伏安及电导率测试对其性能进行了研究.测试结果表明,中热固相法制得的Li1+xV3O8-yFy产品较纯,没有杂质相存在;当y=0.1时产品的电化学循环性能最好,首次放电比容量达252.08 mAh/g,以0.2c倍率循环25次之后比容量仍保持在210.93 mAh/g,容量保持率达92.72％.     

锡碳复合材料的制备及其电化学性能研究

锡负极材料由于在充放电过程中具有较大的体积膨胀(300%)、导电性差以及不易形成稳定的SEI膜等问题,因此限制了在实际生产中的应用。本课题主要针对锡作为锂离子电池锡负极材料中存在的问题,采用喷雾干燥、SnCl_4水解的方法将SnO_2担载在了纳米碳管上,通过多巴胺的包覆制备出了性能良好的Sn O2/CNTs-C复合材料。采用该方法制备出来的复合材料电化学性能优异,经过300次循环之后达到了507 m Ahg~(-1)放电比容量。     

新型锂电池正极材料多硫化碳炔充放电机理探讨

新型锂电池正极材料多硫化碳炔具有较高的充放电效率与良好的循环性能,200次循环容量保持率为60.21%,效率接近100%。应用XRD、RAMAN等方法对其充放电机理进行了研究。结果表明:充放电过程中,多硫化碳炔中无Li2S生成,有可逆的新相生成,碳基体也发生了可逆的变化,这些变化的高度可逆性是多硫化碳炔循环性能优良的根本原因。     

纳米二氧化锡柔性负极材料电化学性能研究

近年来,由于可折叠电子屏幕的商业化成功加快了锂离子柔性电池开发进程。文献报道的部分柔性电池虽然在一定程度上实现可折叠化,但是其容量与抗拉伸性能较低。开发高容量、高机械强度柔性锂离子电池迫在眉睫。以二氧化锡为研究对象,采用溶胶凝胶涂覆法制备了碳纤维为导电集流体,二氧化锡为活性材料的高容量柔性锂离子电池,测试表明材料在1C电流密度下进行测试充放电性能,循环100次以后得到631 mAh g-1容量,高于目前的商业化石墨碳容量。     

微乳液法制备纳米二氧化钛及其光催化降解苯酚的研究

本研究以TiCl4为原料,在CTAB/正丁醇／环己烷／水组成的微乳液体系中制备了纳米TiO2粉末。采用透射电子显微镜和X光衍射仪等对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性等进行了表征。通过粉体对苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明TiO2具有良好的光催化氧化性能。     

一种节能型分子筛载体的制备及表征

采用二次超增溶自组装法制备了环保节能型纳米ZSM-5分子筛,通过X射线检测(XRD),扫描电镜(SEM)、吸附-脱附等温线(BET)等方法进行表征。经各种方法表征得出:该法成功地制备了分子筛载体,载体孔径大小均匀、分布集中、孔道短而规整等优点。同时此法制备的纳米分子筛载体,可以节省原料的使用,特别是昂贵模板剂的使用,同时也可以大大减轻对环境的污染。     

基于ZnO纳米粒子的有机光伏器件设计与研究

有机光伏器件具有价廉、轻便、柔韧良好以及Roll to Roll制备等特点被受广泛关注与研究。基于有机材料制备的太阳能电池、晶体管、传感器等各个热门领域发挥着重要作用。本文针对有机材料的太阳能电池结构进行改进;合成的纳米粒子(Zn O)材料,并引入纳米粒子作为太阳能电池的电子传输层材料,并对器件性能及微观结构进行表征。结果表明,增加纳米粒子作为阴极传输层(空穴阻挡层),其对活性层表面进行了有效的修饰,并改变了空间电荷区光子数,从而改善了太阳能电池的性能。     

锂电池电极充电扩散应力力学机理分析

本文对锂电池电极材料、制备及充电内应力的计算进行了阐述。通过实验测试了锂电池充放电性能,探索了电化学测试与力学研究之间可能的联系,从而得出理论依据提高锂电池容量。     

基于三维纳米阵列结构Mn_3O_4@ZnO复合电极材料的柔性超级电容器件的制备

以硝酸锌、六次甲基四胺、聚乙烯基亚胺为原料,通过控制水热工艺,在柔性PET衬底上制备了具有有序阵列结构的氧化锌纳米棒,通过电子束蒸发镀膜方式在ZnO纳米棒周围包覆了Mn_3O_4薄膜,并结合微纳加工工艺,制备了基于Mn_3O_4@ZnO阵列复合电极材料的柔性透明超级电容器件。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等技术手段研究了复合材料的结构和形貌。并采用循环伏安法、电化学阻抗谱和循环充放电法研究了器件的电化学性能。结果表明,电子束蒸发工艺得到的Mn_3O_4薄膜具有优异稳定的电化学特性,三维ZnO纳米棒阵列可以作为透明电容器件的集电极,提供了较大比表面积,有利于提高器件的比电容,在2 m V/s时,器件的比电容可达9.2 m F/cm2,并且器件具有优异的抗弯折性能及稳定性,可以满足柔性储能器件的要求。     

西藏青冈活性炭的制备、表征及吸附研究

文章以青冈为原料,在管式炉氮气氛围下将化学活化好的原料制备成活性炭,对比研究了四种不同的化学活方法,即二氧化碳活化法、磷酸(H_3PO_4)浸渍活化法、氢氧化钾(KOH)浸渍活化法和磷酸钾(K_3PO_4)浸渍活化法,并对制备的活性炭进行元素表征、物理吸附性及表面官能团的表征。结果表明,青冈是制备活性炭的优质原料,四种活化制备方法中,氢氧化钾(KOH)浸渍制备得到的活性炭比表面积最大,四种活性炭均在活化后表面附着基团,有良好的吸附性能。     

NiO微球的制备与电化学性能研究

本文以氯化镍为镍源、氨水为碱源及赖氨酸为结构导向剂,采用水热法制备出前驱体Ni(OH)2粉末,经过400℃煅烧得到分散均一直径约2.5μm的Ni O微球。使用XRD、SEM等检测手段对样品形貌进行了表征,通过循环伏安法和恒流充放电法对Ni O微球进行电化学性能的测试。在电流密度为5m A·cm-2时,比电容高达243.8F·g-1,说明以Ni O微球为活性物质制备的工作电极具有良好的电化学性能。     

二硫化钼纳米片的制备及其研究进展

二硫化钼(Mo S2)纳米片是类似于石墨烯的一种二维层状结构的纳米微观材料,Mo S2具有出优越的机械性能、光学性能以及电学性能。本文阐述了Mo S2纳米片的制备方法以及Mo S2纳米片的光学性能,简单介绍了对其表征的常用方法。     

LiMn1-xNixO2的合成及表征

正交LiMnO2以其独有的特性,作为正极材料有着优良的表现,本文针对其缺点进行掺杂改性研究,使用凝胶溶胶法制备正极材料,研究了不同比例掺杂镍元素对其作为正极材料性能的影响,采用XRD,SEM,充放电测试等手段对该材料的结构和电化学性能进行了表征.     

融入稀土元素的铝镁硅合金结构谱特征分解及性能分析

采用质谱(MS)和红外光谱(IR)分析方法实现对融入稀土元素的铝镁硅合金结构的表征,为该类新型有色金属杂化材料设计提供新的思路。对铝镁硅合金进行材料的超分子结构分析和配合过程分析,采用四配位的过渡金属BICPEP发光检测仪谱特征分解测试和性能跟踪,采用连续流动化学发光法实现对融入稀土元素的铝镁硅合金的质谱(MS)和红外光谱(IR)谱分解试验。试验结果表明,采用该方法进行融入稀土元素的铝镁硅合金的谱特征分解,能准确反应铝镁硅合金的分子结构内部信息和强度等特征,改善化学结构表征能力,在提高材料制备性能方面有优越性。     

聚苯胺/石墨烯复合材料的制备研究

以天然鳞片石墨为原料,高锰酸钾为氧化剂,制备可膨胀石墨,经微波膨胀得膨胀石墨。研究了不同反应时间、反应温度和配比对膨胀容积的影响。用所制备的膨胀石墨为原料,采用氧化还原法制备石墨烯,然后采用原位聚合法制备聚苯胺/石墨烯复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对所制备样品进行表征。研究结果表明膨胀石墨经过氧化还原处理后得到纯度较高的石墨烯,并且石墨烯与聚苯胺之间的分散效果较好。     

高分子络合法制备5V正极材料LiNi0.5Mn1.5O4及改性研究

以聚丙烯酸来络合碳酸盐的方法来制备合成LiNi0.5Mn1.5O4,用X射线衍射、DSC-TGA、SEM和恒电流充放电技术研究了工艺条件对材料的结构、微观形貌和电化学性的影响,并针对所制备的单相尖晶石结构LiNi0.5Mn1.5O4在大电流0.5C下充放电循环性不稳定,进行了掺杂改性,结果共掺杂体LiCo0.09Ni0.41Mn1.5O3.85F0.15初始容量为131mAh/g,15次循环后的容量为130mAh/g,比容量损失仅为0.6%.     

溅射法制备纳米硅薄膜研究进展

纳米硅(nc-Si:H)薄膜被视为新型硅基薄膜太阳能电池的核心材料.本文从溅射工艺,沉积过程、结构特征方面对溅射法制备纳米硅薄膜的研究进展作了综述.     

以木质素为碳源的介孔NiO/C复合材料的制备以及在超级电容器中的运用

以嵌段共聚物F127为模板剂,Ni(NO3)2·6H2O为Ni源,低分子量的戊二醛和木质素为碳源,KOH为扩孔剂,通过溶胶凝胶法合成以无定形碳或者聚合物为骨架的具有高分散性的NiO纳米粒子。通过XRD,TEM和BET表征其结构和形貌。结果表明复合材料中纯的NiO纳米粒子被无定形碳包围,BET比表面积最高为802 m2/g并且具有窄的孔径分布。通过循环伏安和恒流充放电来表征复合材料的电化学性能。结果表明复合材料具有高的比电容和在1000次循环中具有很好的循环稳定性。在1 A/g到10 A/g的恒流充放电实验中,复合材料的比电容保持率为90%。因此,介孔NiO/C复合材料具有很好的做超级电容器电极材料的前景。     

镍钼硫化物/碳纤维复合材料的制备及电容性能研究

本文以静电纺丝技术制备出的碳纤维为载体,采用两步水热法在碳纤维基底上先后生长硫化钼和硫化镍纳米颗粒(Ni_3S_4-MoS_2-C),制备了双金属硫化物/碳纤维复合材料。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表征了其微观形貌和结构。将Ni_3S_4-MoS_2-C复合材料用作超级电容器电极材料,在三电极体系中测试其电化学性能。在电流密度为1 A/g时,Ni_3S_4-MoS_2-C电极材料的比容量可达2261 F/g,与单金属硫化物复合材料(Ni_3S_4-C、MoS_2-C)相比具有良好的电化学性能。