周春梅
,
王红娟
,
梁家华
,
彭峰
,
余皓
,
杨剑
催化学报
制备了一种新的甲醇直接燃料电池Pt/RuO2/CNTs阳极催化剂,在相同Pt负载量下,其甲醇电催化氧化活性是Pt/CNTs的3倍. 采用循环伏安法研究发现Pt/RuO2/CNTs纳米催化剂中RuO2含量对甲醇电催化氧化活性有明显影响,当Pt和RuO2在碳纳米管上含量分别为15%和9.5%时, Pt/RuO2/CNTs催化剂具有最佳的甲醇电催化氧化活性. RuO2负载在碳纳米管上比电容的变化,反映了水合RuO2结构中质子与电子传输平衡的能力,分析表明,催化剂中RuO2含量不同导致电容的变化是影响甲醇电催化氧化活性的主要原因. 当催化剂结构中质子与电子传输达到平衡时,催化剂比电容最大,电催化氧化活性最高. 这种基于电容关联电催化剂的观点对甲醇直接燃料电池阳极催化剂的设计非常有意义.
关键词:
铂
,
氧化钌
,
碳纳米管
,
甲醇直接燃料电池
,
阳极催化剂
,
比电容
,
质子传导
徐惠
,
李俊玲
,
彭振军
,
庄君霞
,
张俊龙
高分子材料科学与工程
在聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPy)的相应单体溶液中,采用循环伏安法(CV)在不锈钢基体(SS)上分层聚合制备了具有聚苯胺/聚吡咯复合薄膜(PANI/PPy/SS)的电极材料.用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征.在0.5mol/L H2SO4中,对PANI/PPy/SS电极材料进行了循环伏安法、恒流充放电、交流阻抗谱(EIS)等电化学性能测试,并用塔菲尔曲线(Tafel)研究了其耐腐蚀性能.结果表明,当电流密度为5mA/cm2时,PANI/PPy/SS 电极材料比电容达747.5F/g,且复合膜的腐蚀电位相对于单纯的PANI、PPy薄膜分别正移了0.064V、0.117V,表现出较好的耐腐蚀性,是一种应用前景很好的超级电容器材料.
关键词:
聚苯胺/聚吡咯复合薄膜
,
超级电容器
,
比电容
,
耐腐蚀
韩志高
,
许令峰
,
吴卫东
,
宋月鹏
,
郭晶
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.010
目的：研究高压电子铝箔在NaOH和HCl溶液中的电化学行为,分析酸、碱预处理对铝箔电化学腐蚀扩面效果的影响。方法比较铝箔在不同浓度NaOH,HCl溶液中的预处理效果。采用极化曲线获得铝箔在各预处理溶液中的电化学参数,研究其腐蚀行为。利用扫描电子显微镜观察预处理后铝箔的表面形貌,分析预处理对铝箔表面形貌的影响。观察铝箔腐蚀扩面后的蚀孔形貌及蚀孔分布,分析预处理对蚀孔的影响。结果预处理减弱了铝箔制造过程中形成的表面不均匀,提高了表面活性,使得铝箔在电化学腐蚀处理中蚀孔密度增加,分布均匀。对未预处理铝箔及经HCl和NaOH预处理的铝箔进行电化学扩面处理,发现相对于未预处理的铝箔(比电容为0.56μF/cm2),经HCl溶液预处理的铝箔比电容提高了4%~8%, NaOH溶液预处理的铝箔比电容提高更为明显,约为13%~16%。铝箔在HCl溶液中的自腐蚀电位约为-820 mV,在NaOH 溶液中的自腐蚀电位约为-1720 mV,并且经计算得知,铝箔在NaOH溶液中比在HCl溶液中自腐蚀速率快。结论铝箔在NaOH溶液中腐蚀均匀,用NaOH溶液对铝箔进行预处理,可以消除铝箔轧制缺陷,提高铝箔的比电容。
关键词:
预处理
,
电子铝箔
,
比电容
,
腐蚀
,
电化学
,
扩面
张莉
,
宋金岩
,
邹积岩
稀有金属材料与工程
以提高超级电容器电极材料的电化学性能为目的,在活性碳粉末中掺入二氧化钌和二氧化锰,作为电极材料的活性物质,从而制备氧化物/活性炭多元复合电极,组装成超级电容器单元.经循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试的结果表明:在活性碳粉末中掺入20%的二氧化锰时,复合电极的比容量为128 F/g,阻抗为2.62 Ω;在活性碳粉末中掺入二氧化钉和二氧化锰各20%时,多元复合电极的比容量为266 F/g,阻抗为0.86 Ω,经1500次循环充放电后,电容量几乎无衰减,得出由活性炭、二氧化钌和二氧化锰构成的多元复合电极是一种理想的超级电容器电极材料.
关键词:
超级电容器
,
多元复合电极
,
二氧化钉
,
二氧化锰
,
比电容
卢云
,
元杰
,
胡永达
,
杨春
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.021
分别采用溶胶-凝胶法和低热固相反应法制备无定型水合RuO2和CuO 粉末,进而制备了不同含量的RuO2/CuO 复合电极,用扫描电镜对复合电极的形貌进行表征,并对复合电极进行循环伏安、交流阻抗、恒流充放电等电化学性能测试,结果表明,RuO2/CuO 复合有助于获得较细颗粒和改善RuO2的阻抗特性。当 CuO 的含量为30%(质量分数)时,在38%的H2 SO4溶液中,扫描速度为5mV/s 时,复合电极的比电容为513F/g,内阻为0.361Ω,且在经过400次充放电后,比容量仍保持91.4%,可作为较理想的超级电容器电极材料。
关键词:
RuO2
,
CuO
,
复合电极
,
比电容
李海红
,
董军旗
,
李红艳
材料科学与工程学报
采用溶胶-凝胶法对活性炭进行载钛改性,制备TiO2/AC电极材料.通过正交实验考察改性过程中无水乙醇(C2H5OH)、去离子水(H2O)、冰乙酸(CH3COOH)、盐酸(HCl)以及活性炭(AC)这五种成分的最佳加入量.利用比表面积及孔径分析仪(BET)、电化学工作站分别对材料的比表面积和电极比电容进行表征.结果表明,材料组成的最佳加入量为无水乙醇30mL、冰乙酸2mL、盐酸0.3mL、去离子水4.5mL、活性炭2g.各因素对电极的电化学性能影响大小依次为:AC量＞CH3 COOH量＞C2H5 OH量＞去离子H2O量＞HCl量.载钛后活性炭比表面积从680.5m2/g降为523.35m2/g,降低23.1％;比电容从116F/g升到135F/g,升高16.4％.活性炭材料负载TiO2处理后,可以加速电极双电子层的形成,提高电极比电容量.
关键词:
溶胶凝胶法
,
TiO2/AC
,
正交实验
,
比表面积
,
比电容
徐强强
,
汪晓芹
,
周安宁
,
杨甲甲
,
郭玉蛟
,
弥朝阳
,
李荣
,
韩伟
材料导报
将苯胺单体引入太西无烟煤的微纳米孔隙及芳香层片中,原位聚合制备出太西无烟煤/聚苯胺复合材料,其电导率稳定在101 S·m-1数量级.分别用SEM和FTIR对其微观形态和化学结构进行了表征,用电阻仪和电化学工作站对其电化学性能进行了表征,结果发现:无烟煤/聚苯胺复合材料表面附着大量微纳米级聚苯胺小颗粒.无烟煤与聚苯胺间发生了较强的化学键合和氢键结合.当无烟煤与苯胺质量比为1/2时,得到的复合材料电导率最高,为72.5 S·m-1,单极比电容为130.72 F/g,且兼有法拉第准电容和双电层电容特征.
关键词:
无烟煤
,
聚苯胺
,
超级电容器
,
电极
,
电导率
,
比电容
李娜
,
韩一明
,
许建雄
,
许利剑
,
杜晶晶
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.增刊(Ⅰ).006
选用 HNO 3对有序介孔碳材料进行表面改性.通过红外光谱、氮气吸-脱附等测试手段对介孔碳(OMC)和硝酸改性介孔碳(OMC-H)的结构进行表征.采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等测试比较OMC 和 OMC-H 的电化学性能.结果表明,改性后OMC-H 的孔结构发生了变化,OMC 的介孔孔径增大,比表面积和孔体积减小.同时,改性也改善了超级电容器的电化学性能.OMC-H 单电极在1 mV/s 的比电容为262 F/g,高于 OMC 单电极的比电容(205 F/g).改性后 OMC-H 电容器的电荷转移阻抗明显减小. OMC-H 电容器欧姆电压降明显小于OMC,表明硝酸改性后介孔碳电极的等效串联内阻减小.改性后 OMC-H 电容器充放电1500次以后,比电容趋于稳定在58 F/g,相比改性前 OMC 电容器的49 F/g 有明显的增加.
关键词:
有序介孔碳
,
改性
,
超级电容器
,
电极材料
,
比电容
杨绍斌
,
于海晶
,
沈丁
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.10.006
以天然石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨(GO),再在200～700℃进行热还原,制备石墨烯.采用SEM、XRD和比表面积仪测试分析样品的微观结构和比表面积;并用恒流充放电测试仪测试样品的电容性能.研究表明:所得石墨烯具有片层结构,层间距为0.3783～0.3873nm,晶粒大小为2.030～3.359nm,层数均为5～9层;随着热还原温度的升高,石墨烯的层间距、晶粒大小和层数均逐渐减小,而比表面积逐渐增大.随着温度的升高,比电容先升高后降低,循环性能一直增加,400℃热还原的石墨烯首次放电比电容为318.6F/g,经过500次循环后容量保持率为54％.
关键词:
石墨烯
,
比电容
,
热处理
,
比表面积
董丽
,
李影
,
刘铁军
,
卫爱丽
,
康利涛
人工晶体学报
以Co(NO3)2·6H2O,CO(NH2)2和活性炭(AC)为原料,利用溶剂热法合成了Co(OH) 2/AC复合电极材料.X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和热重分析显示,产物是约为2 μm无定形的Co(OH)2薄片状粒子与AC颗粒复合.电化学测试表明,在6 mol/L KOH电解液中电流密度为1A·g-1时,电极材料的比电容达301F·g-1,倍率特性良好(164 F·g-1,20 A·g-1);比电容值比AC和Co(OH)2分别提高了89％和35％.复合材料电化学性能提升源自于高导电性活性炭和高赝电容比容量Co(OH)2间的协同作用.
关键词:
活性炭
,
Co(OH)2
,
溶剂热
,
比电容
