晶种生长法制备类水滑石薄膜材料及其电化学性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:shiguanglai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无机功能薄膜材料在微电子设备、化学和生物传感、能量转化及储存等方面具有重要的应用。晶体粒子的成核及生长过程显著影响无机薄膜的微结构,比如比表面积、孔隙、粒子取向性及晶体形貌等特性。水滑石(LDH)作为无机层状功能材料在催化、吸附、聚合物添加剂、药物传输、环境修复及能量储存等方面具有广泛的应用。将LDH构筑成二维薄膜材料拓宽了其性能应用。目前为止,LDH薄膜的制备方法包括原位生长、物理沉积、电化学沉积等手段,其中原位生长法制备的薄膜具有粒子与基体间结合力强、易于控制晶体取向等特点,最具应用前景。然而,水热条件下原位生长LDH薄膜存在组分局部聚集、薄膜组成不均匀等问题,这将影响到薄膜材料的性能。创新LDH薄膜的制备技术提高其应用性能具有较为重要的研究意义本论文尝试采用晶种生长法(seeded growth method,也叫做二次生长法,secondary growth method)在镍箔和泡沫镍基体上制备了NiAl-LDH薄膜,并将其用作碱性镍氢电池阳极材料,测试其电化学性质。主要的实验结果如下:(1)首先采用水热法制备了纳米NiAl-LDH晶种,晶体粒子尺寸20-30 nm左右,能够形成稳定的胶体溶液。然后,通过浸渍提拉在基体表面涂覆上LDH晶种层。最后在水热条件下进行二次生长制备LDH薄膜。论文研究了晶种法LDH薄膜的晶体组成、薄膜结构、形貌等特点,并与原位生长法制备的薄膜相比较。表征研究了薄膜随着反应时间的演化过程,推测了薄膜原位及二次生长的过程机制,发现二次生长时LDH晶种具有加速晶体晶化速率的作用,所制备的薄膜材料具有更为均匀的晶体组成。(2)论文将两种方法制备的NiAl-LDH薄膜用作镍氢电池阳极材料,测试其电化学性质,发现晶种法薄膜材料具有更好的充放电性能,更高的比放电容量及稳定性。当充放电电流密度为30 mA g-1时,晶种法薄膜的充电电压平台长而低,放电电压平台长而高,薄膜的比放电容量为216mAhg-1,而原位生长法薄膜的为173 mAh g-1。在50圈循环测试中,晶种法薄膜的比放电容量具有更高的稳定性。推测该薄膜具有更高的结晶度和均匀的组分分布,由此有利于降低质子扩散阻力,并稳定电活性材料的结构。(3)最后,本论文尝试采用晶种法制备了MgAl-LDH薄膜,使用与上述NiAl-LDH薄膜相同的二次生长制备工艺,分别在钛片及不锈钢片基体上得到了MgAl-LDH薄膜材料。通过与原位法薄膜对比,发现晶种法薄膜的晶体结晶度更高,晶型更完整,同时生长的薄膜表面晶体更密第进一步证实了LDH晶种在二次法薄膜生长过程中加速晶体晶化的作用。
其他文献
目的探讨嗜铬细胞瘤术前准备的临床体会。方法收集2000 ̄2004年收治58例嗜铬细胞瘤患者术前准备资料,术前使用酚苄明48例,使用压宁定10例,用药时间2 ̄9周,平均6周,28%的患者术前
本选题主要对中国游客在泰国做Spa的服务行为以及中国游客决定在泰国做Spa服务的因素进行的研究。通过此研究来促进和吸引中国游客做Spa服务的数量,并在未来获得更多的关注和
采用广播的方式进行信息的传递是无线移动通信的一个非常重要的特性。在无线通信系统中,任何的通信参与者都相互独立地接收来自信源的信号,它们之间的相互合作使信息的传输变
目的探讨脑室引流患者的处理措施。方法 30例脑室引流患者,均为2008年7月~2009年6月住院的病人,其中男19例,女11例,年龄在40~72岁,引流时间为3~7d。通过穿刺放出脑脊液以抢救脑
银行是中国最资深的金融机构,但市场的逐渐开放(如利率市场化)让银行不仅面临着金融机构之间、银行同业之间的业务竞争,还遭遇新兴金融领域(比如互联网金融)的强大冲击,同时
目的探讨肿瘤坏死因子(TNF-α)在系统性红斑狼疮(SLE)中的变化及其与感染发生的关系。方法收集22例非感染组SLE、20例合并肺部感染SLE病例及20例正常对照组血清,用试剂盒检测
多物理耦合分析自动建模软件SuperMC/MCAM能够在工程CAD模型/影像与多种辐射输运计算模型之间进行快速自动双向转换。但因辐射输运计算模型不支持样条曲面,SuperMC/MCAM不能处
目的查找不同年龄组视疲劳的原因以求恰当的防治办法。方法将362例病人分成4个年龄组,运用眼科常见检查法来详细探察比较。结果视疲劳的原因多样,不同年龄组其构成原因不同,
近年来,福建省对未成年人的违法矫治工作取得了不菲的成绩。但在实践与发展过程中,也存在着不少亟待解决的问题。十八届三中全会召开以来,中共中央提出了依法治国的重要执政
<正> 如果说前几年中学英语教学主要是为了升学,那么,随着我国教育和建设事业的发展,现在的英语教学已不仅仅是为这一目的了。它本身固有的实用性和交际作用已愈加明显。因此