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多孔硅/硅钛合金的制备及在锂离子电池负极上的应用

于志辉 , 寇艳娜 , , , 宿婷婷

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.01.004

以钛掺杂介孔二氧化硅SBA-15为前驱体,用镁热还原法制备多孔硅/硅钛合金复合材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FT-IR)等方法对复合材料进行表征;利用恒电流充放电对复合材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能进行分析.结果表明,多孔结构为体积膨胀提供了缓冲空间,硅钛合金的存在起到支撑骨架的作用,同时一程度上改善了负极材料的导电性,多孔硅/硅钛合金复合材料具有较好的循环稳定性,0.1C循环50圈后可逆容量为801 mAh/g,倍率性能也较单质硅材料大大提高,1C倍率下放电容量为618.9 mAh/g.

关键词: 多孔硅/硅钛合金 , 负极材料锂离子电池 , 循环稳定性 , 倍率性能

直接甲醇燃料电池阴极催化剂Pt/MnO2(C)的制备与研究

班旻 , 戚道铎 ,

功能材料

采用液相化学沉积的方法制备了含有不同二氧化锰晶型的Pt/MnO2(C)催化剂.通过XRD对该催化剂的结构进行了初步表征,电化学循环伏安法考察了催化剂在氧饱和的0.5mol/L H2SO4溶液中的电化学性能.结果表明,Pt/MnO2(C)催化剂具有良好的氧还原催化性能,二氧化锰晶体的加入起到了一的助催化效果.

关键词: 直接甲醇燃料电池 , 阴极 , 催化剂 , 氧还原 , 二氧化锰

纳米态电极催化材料Au-Pt/半胱氨酸/Au电极的制备及性能研究

于志辉 , 田密 , 谢佳 , , 李云巧

功能材料

利用自组装技术制备了纳米态Au-Pt/半胱氨酸/Au电极,TEM、ED、XPS等研究表明双金属纳米粒子为Au合金,粒子的平均粒径<10nm;通过组装时间可以控制双金属纳米颗粒组装的数量.对组装电极的电化学性能进行了测试,通过SEM对其表面结构进行了表征.结果表明,利用自组装方法可以制备纳米态Au-Pt/半胱氨酸/Au电极,该电极具有良好的电催化性能.

关键词: 纳米颗粒 , 双金属 , 自组装

抗甲醇中毒氧还原催化剂铂铋金属间化合物的研究

张丽娟 , 王振尧 , 陈戈 , 袁嵘 ,

功能材料

采用氩弧熔炼后热处理方法制备了PtBi金属间化合物材料.采用循环伏安和旋转圆盘电极手段进行电化学性能测试.通过在0.5mol/LH2SO4+0.25 mol/LCH3OH溶液中氧还原的起始电位和电流密度大小比较发现,与光滑铂电极相比,PtBi金属间化合物具有良好的氧还原催化性能和抗甲醇中毒性能.X射线光电子能谱(XPS)结果表明,PtBi材料中Pt的d电子空穴增加,可能是导致PtBi电极表面氧还原电流增大的原因.

关键词: 电催化 , PtBi , 氧还原 , 抗甲醇

GOD/PPy/GC电极的电化学性能研究

于志辉 , 任翠华 , 李钒 , , 程水源

功能材料

采用电沉积法在玻碳(GC)电极表面合成纳米级聚吡咯(PPy),通过扫描电镜得到PPy的形貌。以PPy为载体,通过吸附法固定葡萄糖氧化酶(GOD),得到GOD/PPy/GC电极。利用循环伏安法对GOD/PPy/GC电极的电化学行为进行分析,结果表明,以PPy为载体可以很好地固定GOD并保持其生物活性。在0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液中,无任何电子媒介体存在时,GOD/PPy/GC电极显示了很好的电催化性能。

关键词: 聚吡咯 , 葡萄糖氧化酶 , 电化学性能

Au-Ni合金作为直接甲酸燃料电池阳极催化剂的研究

张丽娟 , 田瑞丽 , 胡朴 , 马玉茹 ,

稀有金属材料与工程

采用氩弧熔炼法制备Au-Ni合金催化剂.采用循环伏安和计时电流曲线研究甲酸在Au-Ni合金催化剂上的电催化氧化性能,结果与单质金作对比.结果表明,根据氧化主峰电位及电流密度的比较,Au-Ni合金具有比单质Au更好的催化活性.

关键词: 金镍合金 , 甲酸电氧化 , 燃料电池

无机有机复合材料Bi2Te3/PAn电化学嵌锂性能研究

张丽娟 , 赵新兵 , 刘欣艳 , , 胡淑红

稀有金属材料与工程

采用机械共混法制备了复合材料Bi2Te3/PAn,并对其电化学嵌锂性能进行了研究.研究发现Bi2Te3/PAn快速充放电性能良好,在以100 mA·g-1的电流密度充放电时首次可逆容量为480 mAh·g-1,到第20个循环时容量保持在200mAh·g-1.通过非原位X射线衍射方法研究其嵌锂机理,发现Bi2Te3在首次放电时分解,在随后的循环中以Te和Bi为嵌锂中心进行可逆储锂.

关键词: Bi2Te3 , 聚苯胺 , 阳极材料 , 锂离子电池

球形NH4FePO4·H2O的制备

于春洋 , , 赵煜娟 , 王忠丽

功能材料

以柠檬酸铵作络合剂通过控制结晶法制备了的球形NH4FePO4·H2O,用扫描电镜观察了颗粒的形貌和分布.通过研究加料方式、反应温度、滴加速度、搅拌速度、反应物浓度等对颗粒形态的影响,得到了制备球形NH4FePO4·H2O的最佳工艺条件.

关键词: 球形NH4FePO4·H2O , 控制结晶法 , 柠檬酸铵

表面包覆法合成的LiN0.8Co0.2O2材料的结构表征

刘欣艳 , 赵煜娟 ,

功能材料

LiNi0.8Co0.2O2是锂离子电池界公认的最有希望取代商业化正极材料LiCoO2的新型正极材料之一.本文所研究的复合正极材料LiNi0.8Co0.2O2是由细小的晶粒构成的球形颗粒,单一相,属于R3m空间群.对复合材料LiNi0.8Co0.2O2的Co-K和Ni-K的XANES分析可知,在600~850℃范围温度对于钴元素的影响不明显,而对于镍元素的影响比较显著,随着Ni-K边位置向高能量移动LiNi0.8Co0.2O2正极材料的放电容量升高.复合材料LiNi0.8Co0.2O2和LiNiO2的Ni-K边XANES相似,表明少量钴的引入对晶体结构的改变不是太多,但是峰的强度较高和峰的位置向高能量移动,表明钴Co对Ni的局域结构进行了调制.

关键词: LiNi0.8Co0.2O2 , XANES , 正极材料 , 局域结构

氢气还原法制备Pt/MoOx/C及其对氧还原的电催化性能

王振尧 , 陈戈 ,

功能材料

用氢气在高温下还原吸附到碳载体上的钼酸铵和氟铂酸,制备出Pt/MoOx/C金属-氧化物复合型催化剂.考察了Pt/MoOx/C催化剂的电化学性能,经旋转圆盘电极测试表明在低电位区Pt/MoOx/C对含甲醇溶液中的氧还原的催化活性高于Pt/C.

关键词: 电催化性能 , 氧还原 , Pt/MoOx/C

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