邓梅根
,
卢云
,
张治安
,
胡永达
,
杨邦朝
材料导报
超级电容器作为一种新型储能元件,具有比传统电容器高得多的能量密度和比电池大得多的功率密度以及超长的使用寿命等特点.碳纳米管由于具有良好的导电性和高比表面积而成为超级电容器的理想电极材料.综述了用作超级电容器电极材料的碳纳米管及其复合材料的结构、特性、电化学性能和基于该材料的超级电容器研究的新成果.
关键词:
碳纳米管
,
碳纳米管复合电极材料
,
超级电容器
张治安
,
邓梅根
,
汪斌华
,
胡永达
,
杨邦朝
功能材料
用高导电性、高比表面积的工业炭黑(BET表面积为1080m2/g)作为超级电容器的电极材料.利用循环伏安法研究了不同扫描速度对电极电容特性的影响以及不同循环次数对循环伏安曲线的影响,用不同大小电流恒流充放电研究其充放电性能.结果表明:循环伏安曲线为矩形特征,炭黑电极表现出典型的电容行为,扫描速度与比电容基本无关;恒流充放电的电压和时间关系为线性关系,电极的大电流充放电性能良好,电极的循环寿命高.
关键词:
超级电容器
,
炭黑
,
等效串联电阻
,
比容量
邓梅根
功能材料
以Na2S2O3为还原剂,KMnO4为氧化剂制备了超级电容器用MnO2,采用SEM、N2吸附-脱附和XRD对样品进行了分析.用循环伏安和恒流充放电测试对样品的电化学性能进行了表征.结果表明,实验制备的MnO2为无定型结构,呈类球状,直径为20～40nm,比表面积和平均孔径分别为182.6m2/g和6.2nm.在1mol/L (NH4)2SO4水溶液中,在-0.4～0.5V(vs.SCE)的电位范围内,MnO2具有典型的赝电容特性和高功率特性.在10mA/cm2的电流密度下,MnO2比容达到397F/g,且具有高循环效率.
关键词:
阴离子还原剂
,
中孔MnO2
,
超级电容器
,
比容
张治安
,
杨邦朝
,
邓梅根
,
胡永达
材料导报
超大容量电容器是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能元件,它比传统电容器具有更高的比电容和能量密度,比电池具有更高的功率密度,因而具有广阔的应用前景.简要介绍了超大容量电容器的储能机理、特点,综述了金属氧化物超大容量电容器电极材料的发展状况,以及改善氧化钌基电容器的方法和廉价材料(如氧化镍、氧化钴、氧化锰、氮化钼等)替代氧化钌电极的研究进展情况,展望了其发展趋势.
关键词:
超大容量电容器
,
超级电容器
,
赝电容
,
电极材料
,
金属氧化物
邓梅根
,
王仁清
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(13)60080-3
采用HClO4对石油焦进行氧化改性,按照碱碳比为3∶1的比例将改性石油焦活化成活性炭,产物标记为OAC-3.作为对比,按照碱碳比4∶1将石油焦活化成活性炭,产物标记为AC-4.采用XRD、I2吸附、N2吸附和循环伏安研究HClO4氧化对石油焦结构和产物活性炭性能的影响.结果表明,HClO4氧化将石油焦石墨微晶d(002)晶面层间距由0.344nm提高到0.353nm,同时将晶粒粒径由2.34nm减小到1.75nm.AC-4和OAC-3的比表面积分别为2 929和3 058m2/g,在0.5 mV/s的扫描速率下,其比电容分别为361.3和392.7 F/g;基于OAC-3的超级电容器具有更好的功率特性.
关键词:
HClO4氧化
,
石油焦
,
微晶结构
,
超级电容器
张治安
,
杨邦朝
,
邓梅根
,
胡永达
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.01.013
采用化学共沉淀法制备超级电容器用氧化锰电极材料,借助 X射线衍射( XRD)、扫描电子显 微镜( SEM)、红外光谱( FT- IR)和 BET比表面积分析手段对样品进行表征.结果表明,产物为无 定型结构,粒径分布较均匀,约在 40～ 50 nm, BET比表面积达到 160.5 m2/g.在 0.5 mol/LK2SO4水溶液中,电位窗口为 0～ 0.8V(vs.SCE)内,通过循环伏安和恒流充放电测试,显示该材料制备的 电极具有良好的电容行为和功率特性.在扫描速度为 4 mV/s时, 单电极的比容量达到 140 F/g.
关键词:
超级电容器
,
无定型
,
氧化锰
,
循环伏安
,
电容行为
邓梅根
,
方勤
,
冯义红
,
杨邦朝
功能材料
采用传统工艺制备了超级电容器用高比表面积微孔炭,利于氮气吸附、循环伏安和恒流充放电研究了样品的孔结构和电容特性.结果表明,试验研制的微孔炭的比表面积达到2496m2/g,大孔径微孔含量很高,在5mA/cm2的电流密度下,活性炭的比容达到307F/g,而且具有良好的功率特性.超级电容器用活性炭的比容主要来自微孔比表面积的贡献,中孔对比容的贡献很小,其作用主要是改善功率特性.为了获得高比容和高功率密度,活性炭应该具有尽可能多的大孔径微孔和适量的小孔径中孔.
关键词:
超级电容器
,
活性炭
,
孔结构
,
容量特性
邓梅根
,
冯义红
,
方勤
,
杨邦朝
功能材料
运用沉淀转化法制备Ni(OH)2超微粉末,并通过热处理得到纳米NiO.利用TG、XRD、TEM、N2吸附,循环伏安和恒流充放电测试对样品进行了分析和表征.结果表明,实验制备的NiO粒径为10nm左右,比表面积达到186.3m2/g,并具有合适的孔径分布,NiO赝电容器的工作电压为0.35V,在电流密度为60mA/g时,其比容达到243F/g.以NiO和中孔活性炭分别作为正极和负极材料组装成NiO-AC混合电容器,混合电容器的工作电压达到1.5V,其能量密度为NiO赝电容器的17.2倍,并具有更好的功率特性.
关键词:
沉淀转化法
,
纳米NiO
,
超级电容器
,
混合电容器
邓梅根
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.10.025
以KMnO4为氧化剂,以NaHSO2为阴离子还原剂制备了超级电容器用MnO2.运用N2吸附、SEM和XRD对氧化锰进行了形貌和结构表征.通过循环伏安和恒流充放电测试研究了氧化锰的电化学性能.结果表明:实验制备的MnO2为无定型结构,粒径为20～40nm,比表面积为155.4m2·g-1.在1mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中,在-0.4～0.5V(vs SCE)的电位范围内表现出典型的法拉第赝电容行为,电流密度为10mA·cm-2时,其比容达到325 F·g-1.
关键词:
阴离子还原剂
,
MnO2
,
超级电容器
,
比容
邓梅根
,
冯义红
,
方勤
,
陈英放
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.05.015
采用水热法制备了超级电容器用MnO_2纳米棒.运用SEM、XRD和N_2吸附对实验制备的MnO_2进行了形貌和结构分析.通过循环伏安和恒流充放电测试研究了MnO_2的电化学性能.结果表明,实验制备的MnO_2纳米棒为仅型结构,直径为50-70nm,比表面积为105.2m~2/g.在-0.5-0.4V(vs.SCE)的电位范围内表现出典型的赝电容行为和良好的功率特性,电流密度为10mA/cm_2时,其比容达到413F/g.
关键词:
水热法
,
MnO_2
,
超级电容器
,
比容
