王晨晨
,
刘亚菲
,
郑祥伟
,
温祖标
,
刘爱芳
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徐鑫
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胡中华
功能材料
通过水热法和微乳液-物理混合法制备了两种水合氧化钌/活性炭复合电极材料(HD和MP).采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),N2吸附等方法对材料的晶型、形貌、比表面积和孔结构进行了表征;用循环伏安,恒流充放电和交流阻抗等方法研究它们的电化学性能.结果表明,通过水热法制得了薄膜状RuO2·xH2O/AC复合材料,性能明显优于微乳液物理混合法制备的球状RuO2·xH2O/AC复合材料.HD材料在电流密度为3mA/cm2时,比电容(Cp)为337F/g,比MP的241F/g高39.6 %,在电流密度为60mA/cm2时,其功率为1072W/kg,比MP的875W/kg高22.5%.HD材料适合大电流快速充放电,电阻小,循环充放电性能优异,经1000次恒流充放电测试,容量保持率为99.8%.
关键词:
水合氧化钌
,
活性炭
,
复合电极材料
,
电化学电容器
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
刘爱芳
,
刘亚菲
,
胡中华
,
高歌
,
雷磊
功能材料
采用高温固相法合成了LiMn0.8Fe0.2PO4/C、LiMn0.8V0.2PO4/C和LiMn0.6Fe0.2V0.2PO4/C 3种复合正极材料,XRD测试表明LiMn0.6Fe0.2V0.2PO4具有较大的晶胞体积,扫描电镜测试表明其颗粒尺寸细小均匀,最大颗粒不超过3μm.充放电测试表明其放电倍率为0.1C时的首次放电比容量是118mAh/g,另外,容量衰减率和循环伏安测试同时表明复合掺杂两种离子的LiMn0.6Fe0.2V0.2PO4电极材料循环稳定性能较好.
关键词:
磷酸锰锂
,
正极材料
,
离子掺杂
,
锂离子电池
刘亚菲
,
曾俊
,
胡中华
,
杨静
,
陈晓妹
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.04.007
以普通活性炭为基材,用Co(NO3)2溶液浸渍和高温热解法制备改性炭材料.采用循环伏安、恒流充放电、漏电流测试等电化学方法研究了由改性炭电极构成的电化学电容器的性能.结果显示虽然改性炭的比表面积比原炭有所下降,但是比电容却显著增加,从130.1 F/g增加到198.8 F/g,提高了52.8%;其相应的体积比电容高达136.9 F/cm3.
关键词:
活性炭
,
电化学电容器
,
准电容效应
,
氧化钴
,
炭电极
周娟娟
,
胡中华
,
刘亚菲
,
尹燕娥
,
唐文伟
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.01.012
用活性炭纤维(ACF)代替传统生物活性炭法(BAC)中的颗粒活性炭(GAC),探索生物活性炭纤维(BACF)的水处理技术.首先考察了活性炭纤维的自然挂膜性能,肯定了ACF的可挂膜性.而后采用两种人工挂膜:活性污泥上清液(SL)挂膜和菌液(ML)挂膜,得到两种BACF:SL-BACF和ML-BACF.用扫描电镜研究微生物在ACF上生长情况,并采用形成的BACF处理微污染原水.结果表明:BACF去除有机污染物效果好,明显优于BAC技术.出水高锰酸盐法化学需氧量(CODMn)指标符合国家饮用水标准,水质稳定.比较两种人工挂膜形成的BACF,发现ML-BACF中的微生物量少于SL-BACF,但出水效果和处理量则优于SL-BACF.
关键词:
活性炭纤维
,
微生物固定
,
水处理
王晓静
,
刘超
,
胡中华
,
刘亚菲
,
陈玉娟
,
温祖标
催化学报
以Lutensol TO(异构十三醇聚氧乙烯醚)系列非离子表面活性剂为辅助剂,采用溶胶-凝胶法制备了比表面积高、孔径分布窄的锐钛矿型 TiO2 多孔微球,并用透射电镜、扫描电镜、热重-差热分析、X射线衍射和氮吸附进行了表征.以亚甲基蓝降解为模型反应评价了其光催化性能,并与商品化TiO2 Degussa P25进行了比较.实验结果表明,样品在425 ℃焙烧后,形成具有孔状结构的锐钛矿型TiO2微球,粒径为0.7～1.0 μm,比表面积为70.5 m2/g,总孔容为0.12 cm3/g,平均孔径为4.26 nm,晶粒尺寸为12 nm.这种多孔TiO2微球具有较高的催化活性,与Degussa P25纳米TiO2的催化活性相当.
关键词:
多孔二氧化钛微球
,
光催化
,
溶胶-凝胶法
,
异构十三醇聚氧乙烯醚
,
非离子表面活性剂
陈晓妹
,
刘亚菲
,
胡中华
,
杨静
功能材料
以胡桃壳为前躯体,采用ZnCl2化学活化法制备炭电极材料,研究了活化剂与果壳的不同混合质量比例对炭材料性质的影响,用氮气吸附和傅立叶红外表征活性炭材料的比表面积、孔结构和表面性质,结果表明:活性炭材料表面存在着含氧官能团,为一种高微孔无定形炭材料;以制备的活性炭为电极材料,KOH为电解液构成超级电容器,采用循环伏安、恒流充放电等电化学方法研究了其电化学性能,结果表明:制备的活性炭电极材料表现出理想的电化学电容行为,比电容高达271.0F/g,漏电流和等效串联电阻分别只有0.25mA和0.39Ω,稳定性很高,循环充放电5000次后,电容量仍保持88%以上.
关键词:
活性炭
,
胡桃壳
,
化学活化
,
超级电容器
,
比电容
刘亚菲
,
胡中华
,
任炼文
,
杨静
,
陈晓妹
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.04.012
以椰壳为原料,ZnCl2为活化剂,用同步物理-化学活化法制备活性炭.所得的炭样品用氮吸附法表征,并根据77 K时的吸附-脱附等温线计算了它们的比表面和孔结构参数.用恒流充放电和循环伏安法研究了由活性炭电极与KOH电解质构成的双电层电容器的性能.结果显示,在5 mA时放电,活性炭比电容最高达到360 F/g;在大电流50 mA时,比容量仍超过200 F/g.同时分析研究了炭材料比表面积和孔径对电化学性能的影响,发现比表面积与比电容关联性不明显;而孔径大小对炭材料的比电容影响很大.在小电流放电时,中孔炭表面对比电容的贡献明显大于微孔炭表面;随着放电电流的增加,由中孔炭表面构成的双电层电容下降显著,而微孔炭表面的双电层电容下降幅度较小.在大电流放电时,孔径在1.5 nm～2 nm的较大微孔对储存电能起主要作用.
关键词:
同步物理-化学活化法
,
活性炭
,
双电层电容器
,
比电容
,
电极材料
