米红宇
,
张校刚
,
吕新美
,
王兴磊
,
罗建明
,
黄建书
高分子材料科学与工程
在镍盐存在下,以氯化铁和甲基橙溶液形成的化合物为种子模板,制备了镍盐掺杂的聚吡咯纳米纤维(Ni-PPy).用扫描电镜(SEM)对种子模板、聚吡咯及镍盐掺杂聚吡咯的形貌进行了表征.用循环伏安法、电化学阻抗谱和恒流充放电技术测试聚合物的电化学性能.结果表明,以镍盐掺杂聚吡咯为活性物质制成的电极材料在1 mol/L KCl溶液中的比容量高达474 F/g.
关键词:
种子模板
,
聚吡咯纳米纤维
,
电容性能
樊剑章
,
崔青霞
,
石伟
,
周佳盼
,
米红宇
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.025
以聚吡咯衍生的碳纳米管作为载体,通过原位沉淀-焙烧相结合,合成了新型的氧化镍/聚吡咯衍生碳纳米管(NiO/P-CNT)复合材料。采用粉末 X 射线衍射、热重、能谱、扫描电镜、透射电镜、循环伏安以及恒流充放电测试对样品进行表征和分析。结果表明,须状NiO 均匀地负载在聚吡咯衍生的碳管表面,构成了具有三维网络结构的复合物。基于这种特殊结构的优势,该复合物在电流密度为2A/g 下的比电容为382F/g,NiO 在复合物中电容贡献为441F/g,而NiO 的比电容为351F/g。经过400圈充放电后,复合物的比电容保持在90%以上,而NiO 的容量保持率为82.6%。因此,该复合电极材料较 NiO 具有更高的比电容和更好的循环特性。
关键词:
原位沉淀-焙烧法
,
聚吡咯衍生的碳纳米管
,
复合材料
,
比电容
沈强
,
骆建敏
,
米红宇
,
张校刚
高分子材料科学与工程
采用界面聚合法,以大分子掺杂酸樟脑磺酸为掺杂剂,合成了苯胺/邻甲苯胺共聚物.利用红外光谱(FT-IR)和紫外光谱(UV-vis),对该共聚物成分和结构进行了表征.通过循环伏安和恒流充放电技术考察了该共聚物的电化学电容行为.结果表明,制备的活性电极材料樟脑磺酸掺杂苯胺/邻甲苯胺共聚物在1 mol/L-H2SO4溶液中呈现一定的电化学电容行为.随着扫速从3 mV/S增大到10 mV/S,峰电流从5 mA增大11 mA,表明该聚合物具有较快的电流响应.在电流密度为1.5 mA/cm2时,单电极比电容达到275 F/g,表明该材料在电化学电容器中有一定的应用前景.
关键词:
界面聚合法
,
苯胺/邻甲苯胺共聚物
,
比电容
周佳盼
,
米红宇
,
王吉德
,
崔青霞
,
仲佳亮
稀有金属材料与工程
将核壳的聚吡咯基的碳@碳纳米管(C@CNT)与纳米片组装的氧化镍(NiO)微球结合,制备了一种多孔的锂离子电池负极材料(NiO/C@CNT),该材料(NiO/C@CNT)与纯的NiO和NiO/CNT相比,其容量值和循环稳定性能明显提高.在50 mA·g-1的电流密度下,经过20次循环后,其可逆容量达到573 mA·g-1,容量保持率为68.6％.这些性能的提高是由于核壳结构的C@CNT的导电缓冲性引起的.C@CNT具有诸如多孔结构、大比表面积、高电化学活性、高电子导电性和良好的浸润性等许多优点,这些优点有利于避免电极材料显著的体积变化,因此在锂嵌入和脱出过程中可减少电极容量衰减并提高传质速率.
关键词:
氧化镍微球
,
碳@碳纳米管
,
可逆容量
,
锂离子二次电池
李金宏
,
周岐雄
,
米红宇
,
李显
,
李惠萍
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150329
以褐煤萃取物为炭前驱体,MgO为阻隔剂,KOH为活化剂,在800℃惰性气氛下制备出类石墨状多孔炭材料.对该多孔炭材料进行了红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和拉曼(Raman)表征.以活化前和活化后多孔炭为电极材料,利用循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗对其进行了电化学电容性能评价和比较.结果表明:活化后炭材料呈现多孔的薄膜状,比表面积高达1396 m2/g,而活化前炭材料比表面积仅为138.4 m2/g.当电流密度为l A/g和4A/g时,活化后炭材料比电容分别为533 F/g和390 F/g;而活化前炭材料对应的比电容为366 F/g和198 F/g.在电流密度为5 A/g下循环8000圈后,活化前后炭材料的电容保持率分别为72.5％和89.6％.可见,经过KOH活化后的炭材料比电容和电化学稳定性有了显著提高.该研究证明阻隔剂和活化剂的使用,能够获得高度柔性的高电容性能的类石墨状多孔炭.
关键词:
煤萃取物
,
多孔炭
,
电极材料
,
电容性能
郭凤娇
,
刘青青
,
孙志鹏
,
米红宇
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2017.03.026
以樟脑磺酸为掺杂酸,过硫酸铵为引发剂,丁二酸二异辛酯磺酸钠为表面活性剂,通过简单的化学氧化法成功地制备出具有交联网状结构的聚苯胺(PANI),并通过原位聚合法获得了聚苯胺/多壁碳纳米管(PANI/MWCNT)复合物.形貌分析结果表明,交联结构的PANI成功地包覆在MWCNT表面.电容性能测试结果显示,当电流密度为0.5 A/g时,PANI/MWCNT复合物的比电容高达639.7 F/g,较纯PANI的比电容(498.7 F/g)有显著提高.在5.0 A/g的电流密度下,经1000次充放电循环后,PANI/MWCNT复合物的电容仍保持为初始值的77.2％,而纯PANI的电容保持率仅为65.1％,表明MWCNT的引入能够较好地改善PANI的电化学稳定性.
关键词:
聚苯胺
,
多壁碳纳米管
,
电容性能
崔青霞
,
樊剑章
,
米红宇
高分子材料科学与工程
以苯胺为单体、樟脑磺酸为掺杂剂,采用水热法制备了聚苯胺纳米纤维.利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对聚苯胺进行了结构和形貌表征.在1 mol/L H2SO4电解液中,采用循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等测试技术,对聚苯胺的电化学性质进行了研究.结果表明,成功合成了直径约为50 nm～80 nm的聚苯胺纤维;当电流密度从0.5 A/g(486 F/g)增大到2 A/g(363 F/g)时,聚苯胺的比电容仍达到363 F/g,比电容保持率为74％,并且表现了出较小的内阻.可见,制备的聚苯胺纳米纤维具有较高的比电容和良好的倍率特性,在电化学电容器中有潜在的应用价值.
关键词:
水热法
,
聚苯胺纳米纤维
,
电化学电容器
赵梦奇
,
司马义·努尔拉
,
米红宇
材料科学与工程学报
重金属污染给生态环境及人类健康带来极大危害,是最重要的世界环境问题之一.多孔碳材料对重金属离子具有较好的吸附能力,可用于重金属污水的处理.本文综述了废弃生物质制备碳吸附剂以及掺杂型和聚合物基多孔碳作为新型炭材料,在重金属废水处理中的研究进展,并阐述了其吸附机理以及发展潜力.掺杂型和聚合物基多孔碳材料作为吸附剂的后起之秀,在废水处理中具有较好的发展潜力,因此,开发环境友好、低成本、高效的新型碳材料吸附剂对治理重金属污染具有重要意义.
关键词:
多孔碳材料
,
重金属
,
吸附
玉山江·哈斯木
,
刘瑞泉
,
米红宇
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.03.014
以一氯丁烷、N-甲基咪唑和KPF6为原料合成了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体([BMIM] PF6),用红外光谱(IR)法对合成的[BMIM] PF6进行了结构分析.用循环伏安法分别测试了[BMIM] PF6的电化学窗口和在[BMIM] PF6中加入乙二醇(EG)和CeCl3形成的体系([BMIM] PF6-EG-CeCl3)中Ce(Ⅲl)的电化学行为.结果表明,在80℃时[BMIM] PF6的电化学窗口为4.0V,[BMIM] PF6-EG-CeCl3体系中Ce(Ⅲ)的电沉积是受扩散控制的不可逆电极过程,此过程传递系数α为0.05,扩散系数D0为2.45×10-6 cm2·s-1.通过扫描电镜(SEM)观察了Ce在Cu片表面上电沉积层的形貌,发现随着沉积电势的增加,金属铈镀层的颗粒呈从小到大的变化规律.用X射线能量色散谱(EDS)分析了该电沉积层成分发现电沉积镀层为纯金属铈及其氧化物.
关键词:
铈
,
离子液体
,
循环伏安
,
电化学窗口
,
电沉积
高炜
,
刘瑞泉
,
米红宇
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30129
在含有氯化铜的氯化1-丁基-3-甲基咪唑(BMIC)和乙二醇(EG)体系中研究金属铜的电沉积.在BMIC中加入EG,分别研究了EG对离子液体BMIC的粘度和电导率的影响,并通过循环伏安法研究了BMIC-CuCl2-EG溶液中Cu(Ⅱ)的电化学行为,考察了乙二醇浓度、温度和扫描速度对Cu(Ⅱ)电化学行为的影响.结果表明,Cu(Ⅱ)的电还原过程分为两个过程,其中Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)是扩散控制下的不可逆过程,Cu(Ⅰ)/Cu是不可逆过程.计算得出,在343 K时,Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)还原过程中的扩散系数D为7.0×10-7 cm2/s,传递系数为0.24.在Cu膜表面进行了电沉积,获得金属铜颗粒,经扫描电子显微镜观察Cu的电沉积层的形貌发现,在343 K时沉积30 min后,金属铜晶粒致密,将沉积时间延长至2h后,晶粒呈球状.
关键词:
循环伏安
,
氯化丁基甲基咪唑
,
铜
,
电沉积
,
乙二醇
