关键词： 超级电容器   锰基金属有机骨架衍生物   电极材料   柔性  

摘要： 金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料。以Mn-MOF为前驱体,将其置于乙醇中与Co(NO_(3))_(2)进行离子交换和刻蚀反应,然后在空气中热处理,最后在碳布(carbon cloth,CC)基体上得到高度结晶的CoMn_(2)O_(4)二维纳米棒结构。对不同Co(NO_(3))_(2)添加量下制备的CoMn_(2)O_(4)/CC和直接热处理得到的Mn_(2)O_(3)/CC进行SEM和XRD分析,并且通过循环伏安测试、恒电流充放电测试和交流阻抗测试等进行电化学性能测试。结果表明:0.3 g Co(NO_(3))_(2)刻蚀后CoMn_(2)O_(4)/CC的母体结构相对保留良好,形成中空的纳米空心结构,热处理后在碳布上原位生长的垂直纳米棒结构均一密集地包裹碳纤维,由于无任何黏合剂的添加,确保较高的力学稳定性和导电性。在1.2 mA·cm^(-2)的电流密度下,电极材料具有809.8 mF·cm^(-2)的面积比电容;在5 mA·cm^(-2)的电流密度下循环5000周次后电容保持率为79.1%,是具有潜在应用前景的一种电极材料。

关键词： ZIF-67   纳米材料   空心纳米笼   层状双金属氢氧化物  

摘要： 超级电容器是介于可充电电池和传统电容器之间的一种新型储能器件。它具有高功率密度、快速充放电和环境友好等优点。在众多应用于超级电容器的电极材料中,金属有机骨架材料因具有大的比表面积,可灵活调控的组成和结构,是十分理想的电极材料之一,又由于其易于合成、独特的结构和反应特性,也是制备纳米结构电极材料的理想模板之一。以沸石咪唑骨架(zeolitic lmidazolate framework,ZIF)-67为前驱体,采用二水合钼酸钠盐溶液刻蚀的方法成功制备了空心CoMo层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDH)纳米笼结构,同时还讨论了钼酸钠的用量对最终产物形貌和性能的影响。当用作超级电容器电极材料时,所制备的空心Co1Mo5 LDH在1 A/g的时候最多可提供578 F/g的比电容,当电流密度增加到10 A/g时,比电容保持在346 F/g。与活性炭组装成非对称超级电容器后,该储能器件在功率密度750 W/kg时,能量密度最大可达到21.25 W·h/kg。在5 A/g的电流密度下,经过15000次充放电循环后,仍保持了90%的初始容量。

关键词： 超级电容器   锰基金属有机骨架衍生物   电极材料   柔性  

摘要： 金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料。以Mn-MOF为前驱体，将其置于乙醇中与Co(NO3)2进行离子交换和刻蚀反应，然后在空气中热处理，最后在碳布(CC)基体上得到高度结晶的CoMn2O4二维纳米棒结构。对不同Co(NO3)2的添加量下制备的CoMn2O4/CC和直接热处理得到的Mn2O3/CC进行了SEM和XRD分析，并且通过循环伏安测试，恒电流充放电测试和交流阻抗测试等进行了电化学性能测评。结果表明：0.3 g Co(NO3)2刻蚀后CoMn2O4/CC的母体结构相对保留良好，形成了中空的纳米空心结构，在热处理后在碳布上原位生长的垂直纳米棒结构均一密集地包裹碳纤维，由于无任何黏合剂的添加，确保了较高的机械稳定性和导电性。在1.2 mA·cm-2的电流密度下，电极材料具有809.8 mF·cm-2的面积比电容；在5 mA·cm-2的电流密度下循环5000周次后电容保持率为79.1%，是具有潜在应用前景的一种电极材料。

关键词： 超级电容器   锰基金属有机骨架衍生物   电极材料   柔性  

摘要： 金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料。以Mn-MOF为前驱体，将其置于乙醇中与Co(NO3)2进行离子交换和刻蚀反应，然后在空气中热处理，最后在碳布(carbon cloth,CC)基体上得到高度结晶的CoMn2O4二维纳米棒结构。对不同Co(NO3)2添加量下制备的CoMn2O4/CC和直接热处理得到的Mn2O3/CC进行SEM和XRD分析，并且通过循环伏安测试、恒电流充放电测试和交流阻抗测试等进行电化学性能测试。结果表明：0.3 g Co(NO3)2刻蚀后CoMn2O4/CC的母体结构相对保留良好，形成中空的纳米空心结构，热处理后在碳布上原位生长的垂直纳米棒结构均一密集地包裹碳纤维，由于无任何黏合剂的添加，确保较高的力学稳定性和导电性。在1.2 mA·cm-2的电流密度下，电极材料具有809.8 mF·cm-2的面积比电容；在5 mA·cm-2的电流密度下循环5000周次后电容保持率为79.1%，是具有潜在应用前景的一种电极材料。

关键词： 水热法   纳米片   超级电容器  

摘要： 本文通过水热法在泡沫镍上制备硫化钴纳米片阵列电极材料,并直接作为超级电容器电极材料.通过X射线衍射(XRD)扫描电子显微镜(TEM)等表征手段研究其形貌及结构,并用循环伏安法(CV)、计时电位法(CP)和电化学阻抗(EIS)进行电化学探究.结果显示,制备出的硫化钴纳米片具有良好的电容性能,在2.5 A/g电流密度下,比电容达到770 F/g,同时拥有优秀的循环稳定性,在循环1000次后电容保持率达到88%,具有优异的电化学性能,因此将其应用于超级电容器具有良好的前景.

关键词： 炭纳米纤维   α-Fe_(2)O_(3)   电沉积   电极材料  

摘要： 采用电沉积技术将α-Fe_(2)O_(3)均匀负载在静电纺丝炭纳米纤维上,制备α-Fe_(2)O_(3)/炭纳米纤维复合材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及物理吸附对复合材料进行形貌和结构分析,并通过恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗技术考察其作为超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明:α-Fe_(2)O_(3)/炭纳米纤维(α-Fe_(2)O_(3)/CNF-3)复合材料相比单纯炭纳米纤维(CNF)有着更丰富的介孔结构,有利于离子和电子的低电阻传输。同时,α-Fe_(2)O_(3)/CNF-3复合电极材料结合了双电层电容和赝电容的优良性能,在电流密度为1A/g下,电解液为6mol/L KOH时,其比电容值可达330.1F/g,是炭纳米纤维电极的3.76倍,并且经过8000次循环后仍能保持91.45%,具有较好的稳定性。

关键词： 碳纳米管   聚苯胺   超级电容器   电化学性能  

摘要： 基于原位化学氧化聚合并结合真空辅助成型获得了聚苯胺(PANI)包裹碳纳米管(CNTs)的CNTs/PANI自支撑复合电极,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱测试仪(FT-IR)对CNTs/PANI复合膜的微观形貌和结构进行表征,并利用电化学工作站对其电化学性能进行了测试。实验结果表明,CNTs被PANI颗粒均匀包覆。CNTs/PANI-15(CNTs与An的质量比为1∶15)复合电极的比电容为387F/g(电流密度为0.5A/g),且在3A/g电流密度下连续循环10000圈时,电容保持率为86%。而纯PANI在8000次循环充放电测试后,电容保持率低至66%,且结构几乎坍塌。其原因在所制备的CNTs/PANI复合电极材料兼具PANI的赝电容和CNTs的双电层电容的双重储能机理,通过二者的协同作用显著改善了CNTs/PANI复合膜的电化学性能。

关键词： 电极材料   电沉积   3D镍纳米阵列   超级电容器  

摘要： 本文通过电化学沉积法制备了3D镍纳米阵列电极材料。通过X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了电极材料的晶态结构和微观形貌,同时详细研究了其电化学性能。制备的电极材料具有3D镍纳米阵列结构,极大地提高了其离子传输速度,进而提高了其电化学性能。该电极的比容量能达到500F/g,在电流密度不断增加的情况下电极的容量损失较少,依然能达到80%。该电极材料在超级电容器领域具有很好的应用前景。

关键词： 石墨烯   超级电容器   电极材料   制备   电化学性能  

摘要： 由于近些年来经济发展迅速,化工企业对于电力需求不断提高,现有电容器依然难以满足人们对生产过程中电力系统的要求。因此,研发出高稳定性、高能量密度和超高功率密度的超级电容器尤为重要。当前的科学研究主要集中于提高正负极材料的比容量、提高正负极的倍率性能等。石墨烯\聚吡咯作为一类新型碳材料,已经显示出了很多特殊的性质,如超高导电性能、超高导热性、超高比表面积、物理化学稳定能力等,将其应用到超级电容器中能够缓解传统的电容器能量密度与输出功率密度无法兼得的实际问题,可用作石墨烯\聚吡咯负极材料、新型复合负极和石墨烯导电添加剂等,可以全面地改善超级电容器电化学特性。

关键词： 超级电容器   多壳层中空介孔结构   聚吡咯(PPy)   纳米结构   纳米立方电极材料  

摘要： 多壳层中空介孔结构由于比表面积大、结构稳定性好、离子传输路径短等优点被广泛应用于各类高性能电极材料,然而双金属氢氧化物多孔多壳结构在结构稳定性和电导率方面仍存在研究上的不足。通过MnSn(OH)_(6)化学反应的自生长以及在碱性介质中的动态刻蚀,合成了尺寸均匀的MnSn(OH)_(6)介孔单晶纳米结构,又通过静电组装在纳米立方体外层包覆了聚吡咯(PPy),得到了MnSn(OH)_(6)超级电容器电极材料,进一步提升导电性能。其在1 A/g的电流密度下的比电容为569.6 F/g,具有较高的比电容和较好的循环倍率性能。