张仲达
,
杨文芳
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.05.007
层层自组装技术(Layer-by-layer self-assembly,LbL)是正处于发展阶段的新技术.与传统成膜技术相比,该技术能组装的材料多种多样(如聚电解质、纳米颗粒、有机小分子等),可以通过模板精确控制薄膜的表面结构和尺寸.薄膜的通透性能和力学性能可以通过控制组装材料、沉积层数、组装条件等来改善.对层层自组装技术的研究进展及应用情况进行了综述,较为详细地介绍了层与层之间作用力的研究进展,阐述了LbL技术在电化学电容器、光敏微胶囊、分离膜、生物化学及药物释放中的应用,并对LbL技术的发展前景进行了展望
关键词:
层层自组装
,
薄膜
,
电化学电容器
,
光敏微胶囊
,
分离膜
,
生物传感器
,
生物反应器
,
药物释放
李昌家
,
李娜
,
李景印
,
刘方方
,
何前国
材料导报
离子液体具有诸多优良的物理与化学特性,如热稳定性好、电导率高、不易挥发、电化学窗口宽等,并且可根据不同电化学器件的要求进行设计,因而被广泛应用于不同体系的化学电源中.较为全面地综述了近年来离子液体在化学电源领域的应用研究成果,着重介绍了在锂离子电池和电化学电容器中的应用研究进展,探讨了目前仍存在的问题,并展望了其应用前景.
关键词:
离子液体
,
电解质
,
化学电源
,
电化学电容器
朱磊
,
吴伯荣
,
陈晖
,
刘明义
,
简旭宇
,
李志强
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2003.03.017
超级电容器是近年来发展起来的一种新型的储能装置,具有功率密度高、寿命长、使用温度宽及充电迅速等优异特性,对其的研究及应用也日益活跃.本文介绍了超级电容器的原理和分类,以及近年来超级电容器的发展和商业化进程.同时,也介绍了超级电容器的应用情况. 随着电动车研究的兴起,超级电容器重要的研究方向之一是将其与高比能量的蓄电池连用,在车辆加速、刹车或爬坡的时候提供车辆所需的高功率,达到减少蓄电池的体积和延长蓄电池寿命的目的.纳米碳材料的出现和发展为超级电容器电极材料研究提供了新的发展方向,将给超级电容器性能提高提供广阔的发展思路和空间.
关键词:
超级电容器
,
电化学电容器
,
电动车
,
高比功率
王晓峰
,
王大志
,
梁吉
稀有金属材料与工程
文描述了一种氧化钌/活性炭复合电极材料的制备方法,并对不同条件下制备的材料的循环伏安特性、交流阻抗特性进行了比较.使用该复合材料组装的模拟电化学超级电容器单电极比容量达到359F/g,远高于普通活性炭材料.与氧化钌电极材料相比,氧化钌/活性炭复合材料的高功率放电特性则有了明显的提高.
关键词:
电化学电容器
,
超级电容器
,
活性炭
,
氧化钌
,
法拉第准电容
何孝军
,
王婷
,
邱介山
,
张小勇
,
王晓婷
,
郑明东
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(11)60084-X
采用微波对氢氧化钾活化石油焦制备的活性炭进行处理,考察了微波处理时间对活性炭的孔结构、表面(官能团)性质和电化学电容器中活性炭电化学性能的影响.结果表明:微波处理后活性炭的比容和内阻随着其比表面积和总孔容的降低而变小.和采用常规加热方式在1073K下处理1h所得活性炭相比,在700w功率下仅处理7 min所得活性炭的孔结构就具有较高的大/中孔的孔容比和较高的羰基含量；该活性炭用作电化学电容器的电极时,具有较高的能量密度和较高的能量保持率.显然,微波处理是制备电化学电容器用活性炭的一种简单而有效的方法.
关键词:
活性炭
,
微波处理
,
官能团
,
电化学电容器
,
能量密度
王晓峰
,
高琦
,
梁吉
稀有金属材料与工程
利用氯化钌和碳酸氢钠为反应前驱体,采用溶胶凝胶方法制备了粒径小于70 nm的超细氧化钌电极材料.将材料在210℃下加热烧结处理后,材料具有良好的表面特性和最大电化学比容量541 F·g-1.当烧结温度在250℃以上时,氧化钌材料明显晶化,同时材料比容量迅速降低.伏安特性测试表明以碳纳米管作为基体制备复合电极可以显著改善氧化钌的容量特性,其中碳纳米管质量分数为20%的复合电极其比容量可以达到860 F·g-1.恒流充放电测试证明氧化钌/碳纳米管复合电极组成的超电容器具有良好的大电流放电特性.还综合采用扫描电子显微镜、X射线衍射、热失重分析等手段探讨了烧结温度对氧化钌材料的表面特性、材料结构以及电化学特性的影响.
关键词:
超电容器
,
电化学电容器
,
准电容
,
氧化钌
,
碳纳米管
功能材料
为满足高性能电化学电容器发展的需要,采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了纳米NiO/C复合电极在KOH溶液中的电化学电容特性.这种纳米NiO/C复合电极材料是经热解柠檬酸镍凝胶制得的,由大约85%的纳米NiO和15%的纳米C组成,粉体的比表面积为181m2/g,颗粒粒径＜30nm,微孔直径分布在4～10nm.结果表明,纳米NiO/C复合电极的比电容受KOH浓度和扫描速度的影响,高的电解质浓度和低的扫描速度有助于获得高的比电容.电极的电化学过程研究显示出法拉第反应和双电层特性,因而电极电容由法拉第准电容和双电层电容组成,电极比容量可达116.4F/g.由纳米NiO/C复合电极组成的电容器,其比能量达13.2kJ/kg,比功率达1.6kW/kg,且具有良好的循环稳定性.
关键词:
电化学电容器
,
纳米NiO/C复合电极
,
电容特性
,
循环伏安(CV)
,
电化学阻抗谱(EIS)
王力臻
,
闻红丽
,
孙淑敏
,
张勇
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.18.031
以核桃壳为碳源,微波辐射法制备了介孔活性炭。用XRD、SEM 和低温氮气吸脱附对所制备活性炭进行了物性分析；用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等方法分析了微波功率、辐射时间对活性炭电容性能的影响。确定活性炭的最佳制备工艺为微波功率480 W,辐射时间9 min。制得的活性炭平均孔径为4.44 nm,介孔率为78.51%,比表面积达1530 m2/g,为不规则、疏松多孔的无定形结构。当充放电电流为100 mA/g时,比电容为226.4 F/g,循环1000次后比电容为192.2 F/g,每次循环电容衰减仅为0.015%。
关键词:
电化学电容器
,
活性炭
,
核桃壳
,
微波辐射
苏岳锋
,
吴锋
,
赵淑红
,
陈实
,
包丽颖
功能材料
通过在双电层电化学电容器的活性炭电极中添加纳米结构炭黑、碳纳米管等新型电子导体的方法,扩大电子导体与活性物质的有效接触面积,增大活性物质具有电化学反应活性的表面,从而提高电极的导电性能与容量性质,改善电化学电容器的充放电性能.实验结果表明新型的纳米碳材料可赋予电极良好的导电性能,优于常用的导电石墨、炭黑等电子导体,是较为理想的电化学电容器用电极导电剂.
关键词:
电化学电容器
,
活性炭
,
电子导体
,
纳米碳材料
曾俊
,
刘亚菲
,
胡中华
,
程庚金生
,
赵国华
功能材料
为提高普通活性炭材料的电化学性能,用Ni(NO3)2溶液浸渍法和高温热解对活性炭进行改性处理.分别采用氮气吸附法、SEM、XPS等方法分析研究改性炭材料的比表面积、孔结构、形貌和组成;用循环伏安、恒流充放电等电化学方法研究改性活性炭电极构成的电化学电容器性能.结果表明,由Ni(NO3)2热解产生的NiO有准电容效应,与活性炭原有的双电层电容构成了复合电容,因而改性炭的电容量有明显的提高,其质量比电容达到246.1 F/g,比原样炭的130.1 F/g提高了89.2%,表观体积比电容和面积比电容分别高达169.7 F/cm3和30.1 μF/cm2,均显著优于普通炭材料.
关键词:
活性炭
,
电化学电容器
,
准电容
,
氧化镍
