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分级多孔炭的制备及其作为超级电容器电极材料的研究进展 被引量：9
1
作者 秦富伟 王相龙 李怡招 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期9045-9055,共11页
分级多孔炭由于同时具有不同类型的孔结构、较大的比表面积、低廉的价格以及优异的电化学性能等特点,在高效储能领域显示出巨大的应用优势。它既可以直接作为超级电容器的电极材料与电解液形成双电层电容进行电荷存储,又可以与非碳基材... 分级多孔炭由于同时具有不同类型的孔结构、较大的比表面积、低廉的价格以及优异的电化学性能等特点,在高效储能领域显示出巨大的应用优势。它既可以直接作为超级电容器的电极材料与电解液形成双电层电容进行电荷存储,又可以与非碳基材料进行复合形成赝电容进行电荷存储。因此多孔炭材料一直是电化学储能元件中不可或缺的电极材料。在介绍不同孔径多孔炭对能量储存发挥具体作用的基础上,本文对近年来分级多孔炭的制备方法、以及改进其电化学性能的方式进行了总结,并对分级多孔炭用作超级电容器电极材料未来发展作出展望。 展开更多
关键词 超级电容器 分级多孔炭 杂原子掺杂 炭基复合物 电化学性能改良
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镍钴锰酸锂电极材料改性研究进展 被引量：3
2
作者 王贵欣 李晨玥 +4 位作者 黄心怡 杨柳依 韦双 郝虎明 敬娜娜 《新能源进展》 2021年第5期359-367,共9页
镍钴锰酸锂(LiNi_(x)Co_(y)Mn_(1−x−y)O_(2),NCM)是一种具有高使用容量的三元正极材料,但存在元素混排、相变、热稳定性差、微裂纹等缺陷,导致电池出现容量衰减和安全问题,影响其广泛应用。针对目前三元材料存在的问题,归纳总结了特殊... 镍钴锰酸锂(LiNi_(x)Co_(y)Mn_(1−x−y)O_(2),NCM)是一种具有高使用容量的三元正极材料,但存在元素混排、相变、热稳定性差、微裂纹等缺陷,导致电池出现容量衰减和安全问题,影响其广泛应用。针对目前三元材料存在的问题,归纳总结了特殊结构与形貌、掺杂、替代、包覆、修饰、复合等改性方法的最新研究进展,探讨了不同方法对材料电化学性能、循环稳定性和安全性的影响,分析比较了不同方法的优缺点。结合材料、电化学、热和力等多学科知识及本课题组利用负热膨胀材料对能源材料改性的研究成果,提出了原位利用电极循环过程中的热调控形变和界面行为改善材料性能的新思路,为解决电池的热失控和应力等安全问题提供参考。 展开更多
关键词 镍钴锰酸锂 改性 热和形变调控 电化学性能 安全
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锂离子电池三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)的研究进展 被引量：1
3
作者 杨凯旭 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期67-73,共7页
LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)是高镍三元正极材料的典型代表,具有比容量高、成本低等优点,被认为是极具竞争力的锂离子电池理想候选正极材料之一。然而,NCM811正极材料的高镍含量使阳离子混排、表面缺陷和微裂纹等结构缺陷... LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)是高镍三元正极材料的典型代表,具有比容量高、成本低等优点,被认为是极具竞争力的锂离子电池理想候选正极材料之一。然而,NCM811正极材料的高镍含量使阳离子混排、表面缺陷和微裂纹等结构缺陷更加突出,导致材料的容量衰减快、循环性和热稳定性差,限制了其大规模的商业化应用。首先简要论述了NCM811结构缺陷的起源及其对电化学性能的影响机制,在总结形貌调控、体相掺杂、表面包覆和特殊结构设计等四个方面提高电化学性能的最新研究进展基础上,展望了NCM811正极材料未来的发展方向。 展开更多
关键词 锂离子电池 NCM811 结构缺陷 改性 电化学性能
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层状富锂锰基镍钴锰正极材料制备工艺改性的研究进展 被引量：1
4
作者 高玉梅 杨文鑫 黄岚 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期31-35,共5页
层状富锂锰基镍钴锰(Ni-Co-Mn)(NCM)正极材料成本低,比容量高,安全性好,是极具商业前景的三元正极材料,但存在首次不可逆容量大、高电压、高倍率和高温条件下循环性能差等缺陷。为有效改善富锂锰基NCM材料的首次充放电容量、倍率特性和... 层状富锂锰基镍钴锰(Ni-Co-Mn)(NCM)正极材料成本低,比容量高,安全性好,是极具商业前景的三元正极材料,但存在首次不可逆容量大、高电压、高倍率和高温条件下循环性能差等缺陷。为有效改善富锂锰基NCM材料的首次充放电容量、倍率特性和循环性能等电化学性能,研究者们通过表面包覆、元素掺杂和优化制备工艺等手段进行改性。从改进材料制备工艺环节角度,评述了原材料的恰当选择、材料形貌的特殊结构、与导电剂材料复合及与其他正极材料混合4方面的研究进展,并展望了今后的研究方向。 展开更多
关键词 富锂锰基 NCM正极材料 改善 电化学性能
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改进共沉淀法制备高比表面积钒酸镍负极材料及其电化学性能
5
作者 张宇婷 刘尊义 +3 位作者 李宁 张栋强 赵仕玲 赵鹬 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2163-2174,共12页
以去离子水为绿色溶剂,Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O为镍源,NH_(4)VO_(3)为钒源,通过碳酸钠溶液调节沉淀pH值,正丁醇干燥提高比表面积及颗粒分散度,采用改进的共沉淀法制备了相对廉价的钒酸镍负极材料(NVO-NBA)。通过对其微观形貌、比... 以去离子水为绿色溶剂,Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O为镍源,NH_(4)VO_(3)为钒源,通过碳酸钠溶液调节沉淀pH值,正丁醇干燥提高比表面积及颗粒分散度,采用改进的共沉淀法制备了相对廉价的钒酸镍负极材料(NVO-NBA)。通过对其微观形貌、比表面积、孔径大小及表面元素分布进行测试,探究了改进共沉淀法对钒酸镍电极材料织构性质的影响。结果表明,沉淀过程中溶液pH值的精准调节及后续加入表面张力较小的醇类溶剂的干燥方式对材料的比表面积、孔径大小、微观结构及颗粒分散度有显著的影响,其中在pH=8的条件下沉淀、后续加入正丁醇辅助干燥得到的样品NVO-8-NBA具有最大的比表面积(86 m2·g^(-1)),同时材料形貌为分散度较高、直径较小的球形纳米颗粒。加入乙醇、正丁醇、正己醇等醇类溶剂进行后续干燥得到的钒酸盐材料比表面积均比未加醇处理的样品显著提高,而正丁醇处理的样品效果最好,表明表面张力较小的醇类溶剂可以有效保护共沉淀过程生成的孔道体系,并可使颗粒分散更均匀,同时醇类的碳链长度对其性质也具有显著的影响。未加醇处理的样品NVO-8比表面积仅为20 m2·g^(-1),形貌为聚集的大块状。将制备的钒酸镍材料作为锂离子电池的负极材料,其在0.3 A·g^(-1)的电流密度下,NVO-8-NBA的首圈放电容量可以达到1519 mAh·g^(-1),而NVO-8仅为536 mAh·g^(-1)。NVO-8-NBA在0.3 A·g^(-1)的电流密度下循环100次后容量保持在223 mAh·g^(-1),而NVO-8仅为70 mAh·g^(-1)且仍有继续下降的趋势。 展开更多
关键词 改进共沉淀法 钒酸镍 锂离子电池 电化学性能
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氧化程度对热剥离石墨烯电化学性能的影响
6
作者 鲜海洋 彭同江 +1 位作者 孙红娟 汪建德 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期22-26,共5页
采用改进Hummers法,在不同KMnO4用量下制得了不同氧化程度的系列氧化石墨,并以其为前驱体在N2中经400℃热还原制备了石墨烯。利用XRD、FT-IR、Raman光谱与SEM表征了所得石墨烯的结构、官能团及表面形貌,通过循环伏安和恒流充放电测试研... 采用改进Hummers法,在不同KMnO4用量下制得了不同氧化程度的系列氧化石墨,并以其为前驱体在N2中经400℃热还原制备了石墨烯。利用XRD、FT-IR、Raman光谱与SEM表征了所得石墨烯的结构、官能团及表面形貌,通过循环伏安和恒流充放电测试研究了氧化石墨的氧化程度对石墨烯电化学性能的影响。结果表明,当KMnO4用量较低(<1.0 g)时,前驱体氧化程度较低,不能被剥离;当KMnO4用量较高(≥1.0 g)时,前驱体氧化程度增高,可实现剥离制备石墨烯。随着前驱体氧化程度增加,所制石墨烯堆叠层数与sp2平均尺寸逐渐减小,含氧官能团与缺陷逐渐增多,比容量逐渐增大。 展开更多
关键词 改进Hummers法 氧化石墨 氧化程度 热剥离 石墨烯 电化学性能
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