张熙贵
,
华黎
,
杨恩东
,
陈经坤
,
安仲勋
,
吴明霞
,
黄廷立
,
虞嘉菲
稀有金属材料与工程
采用改性的中和反应及热处理工艺合成了电化学电容器用无定形水合二氧化钌材料(RuO2·xH2O),并以高导电性石墨板作集流体,研究了合成材料的电化学性能.实验中,以自制的喷雾装置和十二烷基磺酸钠(SDS)分别作为反应辅助分散技术和表面分散剂.结果表明,合成材料的前驱体经175℃处理后,可获得大比表面积(218 m2/g)、蓬松状、深黑色无定形的高性能电极材料.循环伏安实验(CV)结果表明,该合成材料具有较好的比电容(995 F/g at 1mV/s)和倍率特性;电化学交流阻抗(EIS)实验进一步证明了该材料具有较低的等效串联内阻(～25 mΩ),同时验证了材料的倍率特性良好.合成材料有望在国防及民用领域电化学电容器中得到潜在应用.
关键词:
电化学电容器
,
无定形水合二氧化钌
,
改性中合反应
,
石墨板集流体
,
倍率特性
郑丹
,
田娟
,
张熙贵
,
夏保佳
,
张宝宏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01367
多孔硅以其多孔结构及大的表面体积比等特点被认为是可在基于MEMS技术的微型燃料电池中代替碳 纸、碳布作为扩散层的材料. 本文考虑传统碳纸、碳布作为扩散层的要求, 并结合多孔硅材料的特点, 选用n<100>(0.04～0.15 Ω·cm)单晶硅进行了多孔硅制备工艺的研究; 考察了腐蚀液的浓度、电流密度和氧化处理时间对多孔硅的孔隙率、孔深度及氧化速率 的影响, 实现了多孔硅的可控制备. 孔隙率为40%、孔径为350～700nm、厚度为60μm的多孔硅膜电极经循环伏安测定, 在0.5mol/L H2SO4溶液中, 表现出与碳纸相近的电活性, 显示了潜在的应用价值.
关键词:
微型燃料电池
,
diffusion layer
,
porous silicon
,
controllable preparation
赵家昌
,
张熙贵
,
郑静
,
孙锦晶
,
徐菁利
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.05.011
采用微湿含浸法制备了一系列具有不同比表面积和孔径分布的超级电容器有序中孔炭材料.采用液氮吸附脱附等温线、小角XRD以及TEM表征了有序中孔炭的孔结构,在1 M Et_4NBF_4 IPC电解液中测试了其电化学性能.结果表明,所制得的有序中孔炭的BET比表面积随糠醇加入量的增加先增加后减小,糠醇加入量少制得具有CMK-5结构的有序中孔炭,加入量多制得的CMK-3结构.电化学性能测试结果表明,在1mA·cm~(-2)的充放电电流密度下各有序中孔炭材料比电容的大小顺序与其BET比表面积的大小顺序基本一致,具有CMK-3结构的有序中孔炭的倍率性能最好,并且也好于无序中孔炭的.
关键词:
超级电容器
,
有序中孔炭
,
糠醇
,
电化学性能
张建
,
杨传铮
,
张熙贵
,
李佳
,
夏保佳
材料科学与工程学报
根据Li(Ni,Co,Mn)O_2 晶体中Li~+和Ni~(2+)的阳离子混排占位模型进行模拟计算,建立了(I_(003)/I_(104))~(1/2)、(I_(101)/I_(012))~(1/2)、(I_(101)/I_(104))~(1/2)等特征衍射线强度比与混排占位参数x的线性方程式.结合实验测得的X-射线衍射谱和混排占位模型研究了Li(Ni,Co,Mn)O_2合成过程中的结构演变过程.
关键词:
Li(Ni,Co,Mn)O_2
,
阳离子混排
,
结构演变
,
X-射线衍射
张熙贵
,
张建
,
杨传铮
,
李佳
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00008
在分析R3m(No.166)中3a位和3b位原子对各（hkl）晶面结构因子的贡献时发现, 它们有相加和相减关系. 成相加关系的衍射线强度与混合占位参数X无关, 而为相减关系的衍射线强度随混合占位参数X明显变化. 因此, 提出用相加和相减两线条的衍射积分强度比的新方法来研究这类材料中Li、Ni的晶体学占位问题. 获得 (I003/I104)1/2、(I101/I012)1/2、(I101/I104)1/2与混合占位参数X均为线性关系. 反之, 由实验测得实际样品的衍射积分强度比(I003/I104)1/2、(I101/I012)1/2、(I101/I104)1/2, 用线性关系计算求得对应的混合占位参数X.
关键词:
锂离子电池
,
Li(NiuCovMn1-u-v)O2
,
atomic mixing occupation
,
X-ray diffraction
郑丹
,
张熙贵
,
张鲲
,
姜伟
,
夏保佳
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.05.014
利用MEMS技术制备了一种自呼吸式微质子交换膜燃料电池(PEMFC),阳极采用点蛇混合结构,阴极采用双层镂空微流场结构,阴极靠近膜电极侧微孔尺寸从5～50 m不等.鉴于自呼吸式电池的性能受环境的影响很大,本文着重研究了环境湿度和温度对电池性能的影响.结果表明阴极微孔尺寸为11 m和15 m的电池孔径适度,在环境20℃、30%-70%RH时两电池的极限电流密度(J_(max))和峰值功率密度(P_(max))均表现出较高值,性能良好;阴极微孔尺寸为11 m的电池在空气维持50%RH下,温度由10℃升到40℃时P_(max)逐渐增大,增幅达14.9%;若不维持空气湿度而改变温度,则温度由10℃升高到40℃时P_(max)先增大后减小,20℃时达最大.
关键词:
微型质子交换膜燃料电池
,
自呼吸阴极
,
自然对流
,
MEMS技术
郑丹
,
田娟
,
张熙贵
,
夏保佳
,
张宝宏
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.06.014
多孔硅以其多孔结构及大的表面体积比等特点被认为是可在基于MEMS技术的微型燃料电池中代替碳纸、碳布作为扩散层的材料.本文考虑传统碳纸、碳布作为扩散层的要求,并结合多孔硅材料的特点,选用n〈100〉(0.04～0.15Ω·cm)单晶硅进行了多孔硅制备工艺的研究;考察了腐蚀液的浓度、电流密度和氧化处理时间对多孔硅的孔隙率、孔深度及氧化速率的影响,实现了多孔硅的可控制备.孔隙率为40%、孔径为350～700nm、厚度为60μm的多孔硅膜电极经循环伏安测定,在0.5mol/L H2SO4溶液中,表现出与碳纸相近的电活性,显示了潜在的应用价值.
关键词:
微型燃料电池
,
扩散层
,
多孔硅
,
可控制备
张熙贵
,
张建
,
杨传铮
,
李佳
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00008
在分析R3m(No.166)中3a位和3b位原子对各(hkl)晶面结构因子的贡献时发现,它们有相加和相减关系.成相加关系的衍射线强度与混合占位参数X无关,而为相减关系的衍射线强度随混合占位参数X明显变化.因此,提出用相加和相减两线条的衍射积分强度比的新方法来研究这类材料中Li、Ni的晶体学占位问题.获得(I003/I104)1/2、(I101/I012)1/2、(I101/I104)1/2与混合占位参数X均为线性关系.反之,由实验测得实际样品的衍射积分强度比(I003/I104)1/2、(I101/I012)1/2、(I101/I104)1/2,用线性关系计算求得对应的混合占位参数X.
关键词:
锂离子电池
,
Li(NiuCovMn1-u-v)O2
,
原子混合占位
,
X射线衍射
郑丹
,
张熙贵
,
张鲲
,
杨辉
,
李昕欣
,
夏保佳
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2007.06.027
利用微机电系统(MEMS)技术,设计并制作了一种新型的氢/空气微型质子交换膜燃料电池(μPEMFC)双层、镂空式阴极流场板结构. 采用新的阴极结构,不仅减小了电池的体积和质量,还促进了气体在阴极的分布,导致电池的峰值比功率密度、体积比功率密度及质量比功率密度分别提高了35.8%、53.3%和76.5%;而且采用新阴极结构的电池在0.2 A/cm2恒流放电时,稳定电压高于原电池在0.14 A/cm2放电时的稳定电压值,为高性能氢/空气自呼吸式μPEMFC的研制做出了有益的探索.
关键词:
微型质子交换膜燃料电池
,
阴极结构
,
自呼吸
,
MEMS技术
