唐捷
,
华青松
,
元金石
,
张健敏
,
赵玉玲
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.09.003
以石墨烯为代表的具有层状结构的二维材料因具有大比表面积等特性成为超级电容器电极材料的热门候选.文章着眼于针对诸如石墨烯、过渡金属二硫族化合物、过渡金属碳/氮化物、层状过渡金属氧化物/氢氧化物等二维材料在超级电容器领域应用的研究,尝试总结了其制备方法、产物形貌特征以及作为电极的性能等,并对这一领域的未来发展和面临的挑战提出了看法与预测.
关键词:
超级电容器
,
双电层电容
,
器赝电容电容器
,
二维材料
,
石墨烯
,
过渡金属二硫族化合物(TMDCs)
,
过渡金属碳/氮化物
,
(MXenes)
,
层状过渡金属氧化物(TMOs)
,
层状过渡金属氢氧化物(TMHs)
高标
,
黄超
,
李庆伟
,
吴凯
,
张旭明
,
霍开富
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.07.10
超级电容器具有功率密度高、循环寿命长和安全性高等优点，在储能领域具有巨大的应用前景。如何设计和制备具有优异电容性能的电极材料和电极结构是制备高性能超级电容器的关键。过渡金属氮化物（MxN，M=Ti, V, Mo, Nb, W）是一类具有开发潜力的优异电化学储能材料。相比碳材料，过渡金属氮化物具有更大的比电容，相比过渡金属氧化物电极材料，过渡金属氮化物表现出更为优异的倍率性能和快速充放电性能。介绍了几种典型的过渡金属氮化物储能材料及其电容特性，利用金属氮化物纳米线高长径比的特征，通过简单真空抽滤的方法，制备了具有良好机械柔性的三维交织的纳米线基薄膜纸电极；结合凝胶电解液，构建了高性能的柔性全固态超级电容器，最后对过渡金属氮化物在超级电容器领域的发展进行了展望。
关键词:
超级电容器
,
电极材料
,
过渡金属氮化物
,
复合材料
,
柔性电极
,
全固态器件
,
储能性能
吴红英
,
张海英
,
张富海
,
梁鹏举
,
张亚军
,
胡中爱
材料导报
采用两步法成功构筑SnO2/还原氧化石墨烯/聚苯胺(SnO2/RGO/PANI)三元复合材料.首先制备出均匀分散的SnO2/还原氧化石墨烯(SnO2/RGO)二元复合物,然后再以二元复合物为载体,通过苯胺(An)单体的化学氧化聚合获得终端产物.利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对复合材料的结构和形貌等物理性质进行表征,利用循环伏安测试、恒电流充放电测试和交流阻抗测试对复合材料的电化学电容性能进行研究,并讨论了PANI的含量对复合材料的结构和性能的影响.结果表明,所合成的三元复合材料的比电容随PANI含量的增加而增大,最大达到424.8F/g,其电容性能的增强源于SnO2、RGO与PANI三者的相互协同作用.
关键词:
SnO2/还原氧化石墨烯/聚苯胺
,
三元复合物
,
超级电容器
,
电化学性能
马亚芬
,
谌伦建
,
张传祥
,
邢宝林
材料导报
煤基活性炭是超级电容器电极的主要材料之一,分析了煤基活性炭的性质与超级电容器性能的关系,介绍了活性炭的表面结构,论述了活性炭表面化学性质的改性方法的研究进展,认为多种方法复合改性是煤基活性炭改性的发展方向,并阐述了电极用活性炭材料的应用趋势.
关键词:
煤基活性炭
,
改性
,
电极材料
,
超级电容器
景磊
,
赵东林
,
孙杰
,
高云雷
,
谢卫刚
,
沈曾民
功能材料
采用原位聚合法,以过硫酸铵为氧化剂,在比表面积为2945cm2/g的中间相沥青基活性炭微球（AMCMB）表面引发苯胺聚合,制备中间相沥青基活性炭微球/聚苯胺复合材料（AMCMB/PANI）。利用扫描电镜、X射线衍射和傅里叶变换-红外光谱分析,考察其微观结构和表面形貌;通过恒流充放电、循环伏安及交流阻抗测试,研究其在6mol/LKOH溶液中的电化学性能。在电流密度为0.02A/g时,AMCMB/PANI电极的比容量为387.72F/g,与AMCMB电极的比容量相比,提高了57.46%,说明少量聚苯胺的加入可以显著地提高电极材料的比容量;当电流密度增大1000倍时,AMCMB/PANI电极的比容量为157.68F/g,表现出好的大电流充放电能力。
关键词:
超级电容器
,
中间相沥青基活性炭微球
,
聚苯胺
,
原位聚合
,
电化学性能
杨一明
,
于维平
材料热处理学报
采用电化学共沉积法在泡沫镍基体上制备了掺杂Co(OH)2的纳米级Ni(OH)2电极.采用XRD、SEM、EDS等分析表征了电极材料的晶体结构、成分和形貌;采用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等方法测试了其电化学性能.结果表明,电化学共沉积法可以制备定量掺杂Co(OH)2的α-Ni(OH)2,该电极材料具有三维纳米花状结构;适当掺杂Co(OH)2的α-Ni(OH)2可以显著提高电极的比容量和循环性能,还提高了放电电位和氧气析出过电位,同时提高了其质子扩散系数和降低了扩散阻抗.
关键词:
氢氧化镍
,
超级电容器
,
掺杂
,
质子扩散系数
徐惠
,
李俊玲
,
彭振军
,
庄君霞
,
张俊龙
高分子材料科学与工程
在聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPy)的相应单体溶液中,采用循环伏安法(CV)在不锈钢基体(SS)上分层聚合制备了具有聚苯胺/聚吡咯复合薄膜(PANI/PPy/SS)的电极材料.用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征.在0.5mol/L H2SO4中,对PANI/PPy/SS电极材料进行了循环伏安法、恒流充放电、交流阻抗谱(EIS)等电化学性能测试,并用塔菲尔曲线(Tafel)研究了其耐腐蚀性能.结果表明,当电流密度为5mA/cm2时,PANI/PPy/SS 电极材料比电容达747.5F/g,且复合膜的腐蚀电位相对于单纯的PANI、PPy薄膜分别正移了0.064V、0.117V,表现出较好的耐腐蚀性,是一种应用前景很好的超级电容器材料.
关键词:
聚苯胺/聚吡咯复合薄膜
,
超级电容器
,
比电容
,
耐腐蚀
李静
,
朱晓辉
金属功能材料
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015008
以废旧的锂电池和化学镀镍废液为主要原料,制备了氧化石墨烯/镍铝双羟基复合金属氧化物复合材料.采用X-射线衍射仪、场发射电子显微镜和电化学方法对该复合材料进行了表征.研究表明,该复合材料呈现为网络状的纳米片,其表面具有特殊微孔结构.在1.0 A/g电流密度下,复合材料电极的比电容可达1 184.3 F/g;经过200次充/放电循环测试后,复合材料的比电容保持率仍可达98.3％,具有良好的充/放电循环稳定性.
关键词:
废旧锂电池
,
镍铝双羟基复合金属氧化物
,
超级电容器
,
化学镀镍废液
