【摘 要】
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由低维介孔纳米构筑单元自组装构筑(亚)微米尺寸的纳微超结构成为超级电容器电极材料研究领域的热点之一。它既可以充分利用其介孔纳米构筑单元的优良储能优势，也可以保证其本身高稳定性，易加工和高填实密度等优势，满足工业化生产要求。同时，在自组装过程中形成的大孔可以作为“蓄电解液池”，满足在大电流工作情况下对电解质离子的需求，从而有望在高功率下保持其高质量/体积比能量及良好的电化学稳定性，这对于电极材料本身
【机 构】
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安徽工业大学材料科学与工程学院,马鞍山,安徽 243002 南京航空航天大学材料科学与技术学院,南
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由低维介孔纳米构筑单元自组装构筑(亚)微米尺寸的纳微超结构成为超级电容器电极材料研究领域的热点之一。它既可以充分利用其介孔纳米构筑单元的优良储能优势，也可以保证其本身高稳定性，易加工和高填实密度等优势，满足工业化生产要求。同时，在自组装过程中形成的大孔可以作为“蓄电解液池”，满足在大电流工作情况下对电解质离子的需求，从而有望在高功率下保持其高质量/体积比能量及良好的电化学稳定性，这对于电极材料本身的实际产业化应用是非常重要的。为此，我们创新地设计并可控制备了由低维(0D、1D和2D)介孔纳米构筑单元组装的多种金属(氢)氧化物基纳微超结构。研究并揭示了纳微特征结构的形成机制及其对超电容特性调控的影响规律，合成方法简单、高效、低成本、易于宏量制备，并具有一定的普适性，可拓展和推广到其它纳微超结构材料的可控合成。
其他文献
随着化石燃料的日益枯竭和全球变暖趋势的日益加剧,环境友好的高性能能源存储材料及设备越来越受到人们的广泛关注.超级电容器因其高能量密度、快速充放电、长循环寿命等优势而成为最具应用前景的新型储能器件之一.近年来,硫化物由于具有较高的理论比容量以及较好的可逆性和易于合成等优点,被认为是超级电容器的潜在电极材料之一.本研究工作通过简单的一步水热法以及其后续的超临界干燥处理过程,获得了硫化镍(NiS)/还原
在单体热电池的研究过程中,通常采用恒流放电和和脉冲电流的方法来评估单体热电池的电化学性能[1-4].近些年来,随着单体热电池研究的进展,传统的测试方法无法满足热电池研究的需求,需要采用新的测试手段来表征热电池的电化学性能[5,6].本论文采用交流阻抗法研究了不同温度条件下单体热电池阻抗的变化规律,同时采用脉冲电流法研究了内阻变化规律.采用脉冲电流法测试的单体热电池的内阻,可以看出,随着温度的降低,
Sn、SnO和SnO2可用于制备高性能锂离子电池负极材料,但在锂离子嵌入和脱嵌过程中产生巨大的体积变化使电极破裂粉碎,进而失去电接触,降低电池循环性能[1,2].本研究中,SnOx纳米颗粒负载的多孔碳纳米复合纤维由静电纺乙酸亚锡/矿物油/聚丙烯腈前驱体在700℃惰性气体氛围中碳化制得.矿物油在纺丝和碳化过程中挥发,在碳纳米纤维表面形成分布均匀的孔径10-30nm的介孔,有利于循环过程中锂离子在电极
TiO2作为廉价易得的锂离子电池负极材料,具有较石墨高的嵌锂电位,能防止负极产生锂枝晶引起的安全问题,且能避免形成SCI膜,从而表现出优越的循环性能,因此成为近几年研究的焦点之一。然而TiO2存在较低的锂离子扩散系数和电子导电性等缺陷,影响其电化学储锂性能。通过对TiO2进行金属或非金属掺杂改性,可以改善该材料的电化学储锂特性。本实验提供了一种利用CHON类含能材料在常温常压下快速有效制备C/N-
锂氧电池因其超高的能量密度(理论能量密度11000 wh/kg)以上,接近于汽油-氧气体系的能量密度[1])被人们寄予厚望并引发了全球范围的研究热潮.三维石墨烯(3D G)具有导电性好、自支撑、密度小及高孔容等优点[2,3],是理想的锂氧电池正极材料.水热、化学气相沉积(CVD)以及电化学剥离等方法都可以制备三维石墨烯,然而制得还原程度高、分散性好以及高弹性的三维石墨烯仍非易事.鉴于此,本课题组以
基于KMnO4的自分解反应，采用水热法在180℃制备了氧化锰材料.应用XRD、SEM和TEM技术对所得材料的结构和形貌进行了表征.结果表明，所得材料为具有Birnessite结构的层状氧化锰花球，花球由纳米片组装而成.电化学测试结果显示，当电流密度为0.25 A/g时，比电容为173 F/g.在10 mV/s的扫描速度下，循环测试1000圈后比电容保持率高达97％.在50 mA/g的电流密度下，首
随着日益增长的对高性能锂离子电池的需求，亟需开发新型锂离子电池电极材料。在金属基底上直接生长微/纳结构阵列电极，不仅简化电极制作过程，而且有利于加快电子散逸、锂离子传输与电解液的有效扩散，有效缓冲锂离子嵌入脱出时的体积变化。本文采用反胶束限域反应、水溶液体相反应、内向化学刻蚀和基底诱导水解等措施，在金属基底上调控薄膜生长的动力学和热力学过程；已分别在Cu、Ni基底上成功制备CuO齿轮状多级结构薄膜
石墨烯有着高达2600 m2/g的理论比表面积,良好的导电性、热稳定性、化学惰性和宽的电压窗口,是一种较理想的双电层电容器电极材料。本论文主要研究了氧化石墨烯(GO)在几种不同的金属离子(Fe3+,Co2+,Ni2+)作用下,发生交联反应,实现氧化石墨烯的自组装。组装而成的氧化石墨烯水凝胶在强碱条件下被还原,同时,金属离子以氢氧化物或氧化物的形式负载在还原石墨烯(RGO)片层表面。凝胶经冷冻干燥后
研究了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)以及纳米结构LSCF-GDC阴极在工作条件下的稳定性和衰减机理.在750℃电流极化处理120小时过程中，在初始阶段LSCF和LSCF-GDC阴极的性能有所提升，但是之后性能发生衰减.结果显示，在阴极极化条件下，阴极内颗粒长大以及聚合是导致LSCF和LSCF-GDC阴极性能衰减的重要原因.此外，阴极电流极化作用导致Sr和Co在LSCF
钠-硫电池具有比能量高、成本低廉等优点,在大型固定式储能应用方面颇具潜力。然而,传统钠-硫电池使用高温(300 oC)工作的固体陶瓷电解质(β-Al2O3),存在安全隐患。此外,放电时硫的还原不完全,仅能生成Na2S3,大幅降低了正极材料的容量和电池的比能量。基于液态电解质的室温钠-硫电池,则受限于硫电化学活性低,放电中间产物易溶于电解液等缺点,存在正极硫利用率低、循环性差等问题,严重影响电池的实