复合电极

摘要： 本工作在不同干燥温度下分别制备了以聚偏二氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶/羧甲基纤维素钠(SBR/CMC)和海藻酸钠(SA)为黏结剂的碳包覆氧化亚硅多孔复合负极,并对其进行了系统的准静态拉伸和界面拉剪测试,以考察干燥温度对不同体系复合电极力学行为的影响。结果表明,提高干燥温度虽会提升电极干燥效率,但受高温下电极黏结剂厚向迁移的影响,各粘接体系下电极的拉伸性能和电极/集流体界面粘接性能都会随之削弱。干燥温度越高,力学性能削弱幅度越大。三种粘接体系相比,SBR/CMC体系在高温干燥后仍能保持较高的拉伸强度/模量比,以及相对较高的界面拉剪强度,因而较之SA和PVDF体系更适宜于高温干燥。

摘要： 近年来,柔性储能设备因便携、可穿戴性而受到广泛关注,二维过渡金属碳化物MXene因其具有优良的储能性能和柔韧性而被广泛的运用于柔性储能系统。采用冷冻干燥的方法,使分散的MXene纳米片层吸附在酸化后的碳纤维表面,通过碳纤维不同的酸化时间、MXene浸渍次数和不同的溶液浓度下进行处理。采用SEM、FT-IR、XRD观察对比不同处理条件下碳纤维微观物理化学结构的变化情况,同时采用电化学工作站对不同处理条件下碳纤维复合电极的储能性能进行探讨。结果表明,选择合适的酸化时间,浸渍次数和溶液浓度条件,能够使MXene纳米片层牢固有效的附着在碳纤维表面,有效提升复合电极的电化学储能性能,在合适的处理条件下,碳纤维复合电极的比电容可达到70.9 F/g。复合电极组装超级电容器,其比电容有12.8 F/g,是烧蚀CF样品的6倍。

摘要： 锂离子电池具有能量密度高、自放电率低、使用温度范围广及循环寿命长等优点,在便携式电子设备、电动汽车和储能等领域得到广泛应用。TiNb_(2)O_(7)具有较高理论比容量(388 mAh/g),在充放电过程中体积形变较小,且在快速充电时可以避免锂枝晶的生成,使电池具有更好的安全性和更短的充电时间,是很有潜力的锂离子电池负极材料之一。但是,TiNb_(2)O_(7)的电子电导率和离子电导率较低,阻碍了其推广应用。本文作者通过对近期相关研究的探讨,结合国内外在TiNb_(2)O_(7)负极材料制备方面的最新研究进展,综述了TiNb_(2)O_(7)的结构、制备方法及改性策略,对其晶体结构及嵌锂机制进行讨论;同时介绍了高温固相法、溶胶凝胶法、静电纺丝法、溶剂热法及模板法等几种TiNb_(2)O_(7)的制备方法,分别介绍了纳米化、掺杂、引入氧空位及添加导电涂层等四个改性方法及其对TiNb_(2)O_(7)电化学性能的改善效果。综述分析表明,纳米化可以缩短锂离子的扩散路径,掺杂以及氧空位的引入可以改变TiNb_(2)O_(7)结构,复合电极可以改善其导电性,不同的改性方法可以有效地提高电极材料的倍率及循环性能,有望使其在高功率储能器件中得到良好应用。

摘要： 随着医药行业和生活水平的快速发展,越来越多的人开始滥用抗生素,这对我们的水体环境和身体健康带来了严重的危害。及时处理抗生素类有机污染物对水体造成的污染问题,已经迫在眉睫。本文通过恒电流电沉积法制备金属Pd修饰的Pd-PANI/ITO复合电极,通过SEM、XRD、FTIR及XPS对电极的形貌、晶体结构和官能团组成等理化性质进行了表征分析,表征结果证明Pd和PANI成功负载到了ITO上。并以四环素废水的降解率为指标,筛选出制备Pd-PANI/ITO复合电极时的最佳参数条件:PANI的最佳沉积电流为2 mA,最佳沉积时间为10 min。Pd的最佳沉积电流为2 mA,沉积时间为10 min。将复合电极应用于对含有典型抗生素即四环素废水的电催化降解研究。降解过程中考察了四环素废水在不同时段的降解情况。研究了Pd-PANI/ITO电极的电催化活性及在不同降解电流条件下对四环素废水的降解性能,且结果表明Pd-PANI/ITO复合电极对四环素废水的电降解遵循准一级反应。

摘要： 传感器是林业机器人等机电系统的重要组成部件,在林业装备智能化进程中起到非常关键的作用。为克服传统刚性传感器金属电极的不可拉伸性和脆弱性,提升机器人传感器工作范围,提出了一种以硅胶为基底转印炭黑、碳纳米管复合柔性电极的方法,制备可承受大变形的电阻式柔性应变传感器。阐述了柔性传感器结构与制作工艺,并利用自制拉伸实验平台测试传感器的性能参数,试验显示炭黑与碳纳米管掺杂的比例对柔性传感器灵敏度、线性度有很大的影响。采用光学显微镜对拉伸后的电极进行结构观察,并利用球链结构模型解释传感器电极导电网络的工作机理及拉伸过程中传感器导电网络的变化情况。在不同应变状态的传感器性能参数试验表明,制作的柔性传感器具有稳定性和重复性良好(8000次循环应变后,相对电阻仅变化1.12%)、线性度高、迟滞小、动态响应快等特点。提出的柔性传感器制作方法成本低、可靠性好,传感器用于手势识别表现出良好的性能。

摘要： 电容去离子(CDI)以其能耗低、性能稳定等优点在水的脱盐应用中具有良好的潜力。电极材料是CDI技术的核心。采用静电纺丝法制备MXene/活性炭纤维(MXene/ACF)复合电极,利用SEM、TEM、比表面积分析、电化学测试等手段研究了复合电极结构、电容特性等性质特征,采用半连续试验研究了MXene/ACF复合电极CDI去离子性能。研究发现,MXene和ACF复合形成的三维网状结构、起皱粗糙表面为CDI过程提供丰富的离子传输通道和活性结合点;MXene/ACF的比表面和比电容分别是纯ACF的2.4倍和2.18倍;对初始电导率为100μm/cm的氯化钠溶液,脱盐效率为55.2%,较ACF电极提高39%,去除过程符合准二级动力学模型。MXene/ACF复合电极在工业水脱盐、苦咸水淡化上具有良好应用前景。

摘要： 在碳布材料(CC)表面首先电沉积W原子分数约为13％的Ni-W合金,再通过化学气相沉积(CVD)在其表面生长碳纳米管(CNTs),构筑出一种自支撑CNTs/Ni-W/CC复合电极.电化学测试表明:该复合电极在1 mol/L NaOH水溶液中表现出良好的电解水析氢(HER)催化性能.在不同温度下保温2 h所获样品中,900°C保温后的样品具有最佳析氢催化活性,其在10 mA/cm2阴极电流密度下的HER过电位为118.2 mV,Tafel斜率为97.4 mV/dec,并且其阴极电流密度在较高的阴极过电位下可超越商用Pt/C材料.此外,在持续的电催化反应工作过程中,该样品的HER催化活性可长期保持稳定.

摘要： 超级电容器是一种比功率大、循环寿命长的储能装置,在便携式电子设备和新能源汽车领域扮演重要角色,而超级电容器性能的提升主要依靠新型电极材料的开发、电解质溶液的革新和装配技术的优化等.综述了铁基二元金属氧化物的制备方法及其电化学性能的优化策略,重点介绍了铁基二元金属氧化物的微观结构调控和复合电极构建的最新研究进展.对电极设计的创新性研究思路进行了总结,并对铁基氧化物电极面临的挑战和未来发展方向进行了展望.

摘要： 针对热再生氨电池(thermally regenerative ammonia-based battery,TRAB)铜电极局部结构易被腐蚀断裂这一问题,构建了骨架结构相对较稳定的复合电极并应用于TRAB,研究了不同基底材料复合电极的电镀特性及其对TRAB产电特性和最大功率输出的影响.研究结果表明,与其他基底材料复合电极的电池相比,采用泡沫镍基底材料复合电极的TRAB虽电极表面积和镀铜量相对较小,但是具有较低的物质传输阻力和最小的欧姆内阻,从而获得最大的电压输出、最大的产电量和能量密度、最高的库仑效率和最高的功率输出(11.5 mW).可见,泡沫镍作为TRAB复合电极的基底材料是一个相对较好的选择,同时需针对复合电极孔隙大小的影响规律开展后续研究.

摘要： 近年来,随着柔性可穿戴设备、触觉反馈设备、能量收集器等领域的快速发展,介电弹性体(DE)及超级电容器(SC)因能够提共高能量、高储能效率以及可小型化而备受关注,有着非常广泛的应用.由于柔性电极的性能直接影响DE的发电和驱动效率以及SC的储能效率,因而其是DE和SC的重要组成部分.基于柔性电极材料的不同类型,本文首先对碳电极、金属电极、复合型电极等几种典型的电极材料及其性能进行了详细介绍.然后,对电极的制备方法进行了阐述.接着,总结了由柔性电极材料组装的DE和SC在各领域的应用,并对电极材料所面临的问题及挑战进行了分析.最后,对柔性电极材料的发展趋势进行了展望.

摘要： 通过电沉积的方法制备了Ni-Fe/TiO2复合电极,采用阴极极化曲线和电化学阻抗谱的方法对电极的析氢催化性能进行了分析.结果表明:Ni-Fe/TiO2复合电极的析氢催化性能优于Ni-Fe合金电极,TiO2微粒作为第二相粒子可以增大电极的比表面积;Ti原子可以与H形成Ti-Hads氢键,加快Hads生成;TiO2微粒可与Ni-Fe合金形成Hads的复合脱附效应,使电极的析氢催化性能得到提高.随着镀液中TiO2微粒添加量的增大,电极的析氢催化性能先增强后减弱.

摘要： 以KF、SbCl3、SnCl2和Ti基底为原料制备出了KF掺杂Ti/SnO2-Sb-F复合电极,并以CODCr去除率为考核指标,考察了该复合电极在电催化降解处理酚醛树脂废水的处理性能.结果表明,采用KF掺杂的Ti/SnO2-Sb-F复合电极催化降解CODCr为2060mg/L的预处理后酚醛树脂厂废水,在最佳槽电压为10V,pH为7.0,支持电解质Na2SO4的浓度为150mg/L的催化电解工艺条件下,电解2h,CODCr去除率达93％.由此,用KF掺杂的Ti/SnO2-Sb-F复合电极对酚醛树脂厂废水进行催化降解处理可明显降低废水CODCr值.

摘要： 采用高温固相法合成Na0.44MnO2,分别与纳米粒状乙炔黑(cb)和中孔管状线性碳纳米管(CNT)进行非原位复合,探讨了导电剂种类、分散方式和加入量对Na0.44MnO2/C复合电极在含锌、锰离子中性水溶液中电化学性能的影响.结果表明,Na0.44MnO2与碳纳米管复合宜采用液相搅拌方式,而乙炔黑与Na0.44MnO2复合则更适宜采用机械混合方式.与Na0.44MnO2/cb复合电极相比,Na0.44MnO2/CNT复合电极良好的动力学特征突出表现在高电位区间,易获得高的起始放电比容量,且随循环次数的增加,可较快地增至稳定(约300mAh/g,100mA/g);添加量增大,电极性能得以进一步改善,但容量并未成比例地提高.

摘要： 本实验通过超声搅拌和真空抽滤的方法制备出了可折叠的、柔性、重量轻的，甲壳素/碳纳米管复合电极。甲壳素粉末只经过一次研磨进行纤维分离.碳纳米管悬浮液和甲壳素纳米纤维通过超声波进行分散混合.最终得到的复合电极具备许多优点,没有添加任何胶粘剂并且柔韧性好.材料的内部结构是一个独特的互穿网络,并且具有优异的机械性能和韧性、热膨胀系数低、循环稳定性好.复合电极的热膨胀系数为3.42ppm/K.CNFs/CNTs复合膜的拉伸强度和杨氏模量分别为46.23Mpa和1.18GPa.这种柔韧性好的电极具有良好的导电性,并且在经过1000次充放电循环之后仍能保留＞99％的电容量.便携式和可穿戴的设备常常会受到弯曲和折叠,所以此重量轻、价格低的电极材料对于便携式微功率的器件具有巨大的潜在应用.

摘要： 热喷涂是利用各种电源,将卑金属铝线、铜线加热至熔融或半熔融状态,借助气流、雾化、喷射、冷凝、沉积在压敏电阻瓷片表面,形成与基体紧密结合的电极涂层，制得的复合电极压敏电阻性能与银电极的性能相当，对复合电极、铜电极、银电极作了比较.电极材料的单金属化小仅制备方法工艺流程简单，制备效率高，并且设备成本低，从整体上降低了压敏电阻的生产成本，而且能够促进压敏电阻的规模化生产，而规模化生产又始终离小开生产工艺的自动化。采用自动化生产工艺流程可以提高产品的质量和生产效率。

摘要： 光电催化是一种新型催化技术,在去除水中有机物方面具有独特的优势.在光电协同作用下具有较高的量子效率,电子-空缺负荷率低,稳定性好等优势.BiPO4具有较宽的禁带宽度,只能响应有限的紫外光区域,极大限制了其光电催化效率.因此,本文在电化学三电极体系下,通过简单的两步电沉积法将BiPO4纳米棒/BiOI纳米片复合薄膜沉积固定在FTO玻璃上,制备了BiPO4/BiOI/FTO复合光电极材料.通过场发射扫描电镜,透射电子电镜,X射线光单子能谱、紫外可见漫反射光谱以及电化学测试对其组成、晶体形貌结构和光学性质进行表征.考察了外加工作电压、碘氧铋电极沉积时间等因素对四环素去除效果的影响.结果表明,BiOI纳米片生长在BiPO4纳米棒上,形成了异质结结构,BiPO4/BiOI/FTO复合薄膜电极具有良好的光吸收性能和优异的电荷转移特性.当碘氧铋沉积时间为150s,外加偏压为1.2V时,复合薄膜电极具有最佳的四环素去除效率,4h达到80％.在相同的实验条件下,BiPO4/BiOI/FTO复合薄膜电极对四环素的去除效率分别是BiPO4/FTO电极和BiOI/FTO电极的1.6倍和1.4倍.在光电协同作用下,BiPO4/BiOI/FTO复合光电极对污染物的去除效率是单纯光催化和电催化对污染物去除效率的2.8倍和2.5倍.同时该复合光电极具有好的稳定性,经过四次16h的循环实验,光电极对四环素的去除效果基本保持不变.根据一系列表征结果和p-n异质结形成的方式,推测了p-n异质结的结构和反应过程.在光激发作用下,BiOI导带上的光生电子有效的转移到BiPO4导带上,然后在外加偏压的作用下通过外电路转移到铂丝电极上,光生电子与氧气反应生产超氧自由基降解有机污染物.另一方面,光生空穴从BiPO4价带上转移到BiOI价带上,与水反应生产羟基自由基,作为光电催化反应过程中的主要活性物种.总之,增强的光电催化活性BiOI/BiPO4异质结构可能主要归因于p-n异质结结构改善催化剂的光吸收能力和有效的电子-空穴转移过程.

摘要： 将碳纳米管(CNT)和聚吡咯纳米线(NPPy)通过超声附着到纺织纤维——聚酯纤维上,制备了CNT/NPPy/聚酯纤维复合柔性电极和全固态纤维状柔性超级电容器.通过扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱和拉曼光谱对复合电极的形貌和结构进行表征,通过循环伏安法和充放电测试等研究了超级电容器的电化学性能.充放电测试结果表明所制备的纤维状柔性超级电容器具有较高的比容量,其表面积比容量为6.34×10-3F/cm2,长度比电容为0.36x10-3F/cm(充放电电流密度:1.7x10'6A/cm2).且其循环800圈后,电容只下降33％,当弯曲500次后,该超级电容器的电容量保持率为76％,显示出了良好的柔性和弯曲稳定性.该柔性纤维状超级电容器的制备方法步骤简单,成本低廉,所制备的柔性纤维状超级电容器可纺织到衣服面料或其他纺织品中,在便携式和可穿戴电子产品中具有潜在应用前景.

摘要： 采用超重力电沉积与常规电沉积的方法,在氨基磺酸镍体系中加入微米CeO2颗粒制备了Ni/CeO2电解水制氢复合电极.通过XRD分析了Ni/CeO2复合电极的结构.利用TAfel极化曲线测试了复合电极在碱性溶液中的催化析氢性能.结果表明,超重力电沉积制备的Ni/CeO2复合电极与常规电沉积制备的复合电极相比Ni晶粒明显细化,电解析氢性能明显提高.在实验转速范围内,随着超重力场强度减小,Ni晶粒越细致,得到的复合电极析氢性能越好.

摘要： 采用溶胶凝胶法制备了活性碳纤维毡负载纳米零价铁的高效复合阴极(Feo/ACF),采用XRD和BET技术对Feo/ACF复合阴极进行了表征.本实验使用复合阴极与Ir-Ta涂层钛阳极,组成电芬顿工艺体系,对甲基橙染料作为偶氮染料废水的模式污染物进行了降解脱色处理,考察了电效率、初始废水pH、降解时间等因素对甲基橙降解率的影响.实验结果表明,当外加电流为0.3A时,在初始甲基橙浓度为10mg/L、电解质Na2SO4浓度为0.5g/L、初始废水pH为2.5的条件下,电芬顿工艺运行30min后,刚果红降解率为99.95％.

摘要： 采用溶胶凝胶法制备了活性碳纤维毡负载纳米零价铁的高效复合阴极(Feo/ACF),采用XRD和BET技术对Feo/ACF复合阴极进行了表征.本实验使用复合阴极与Ir-Ta涂层钛阳极,组成电芬顿工艺体系,对甲基橙染料作为偶氮染料废水的模式污染物进行了降解脱色处理,考察了电效率、初始废水pH、降解时间等因素对甲基橙降解率的影响.实验结果表明,当外加电流为0.3A时,在初始甲基橙浓度为10mg/L、电解质Na2SO4浓度为0.5g/L、初始废水pH为2.5的条件下,电芬顿工艺运行30min后,刚果红降解率为99.95％.

摘要： 本发明的目的在于提供具有充分的强度、在形成电极时可获得充分的密合性的电化学元件电极用复合粒子以及制造电化学元件电极用复合粒子的方法。进一步，在于提供使用了该电化学元件电极用复合粒子的电化学元件电极以及电化学元件。本发明的电化学元件电极用复合粒子的特征在于含有负极活性物质、粘结树脂、水溶性高分子及非水溶性多糖高分子纤维，电化学元件电极用复合粒子的制造方法的特征在于，其包括：使负极活性物质、粘结树脂、水溶性高分子及非水溶性多糖高分子纤维分散在溶剂中而得到复合粒子用浆料的工序、将所述复合粒子用浆料进行喷雾干燥并进行造粒的工序。

摘要： 本发明的目的在于提供一种电化学元件的新技术，该技术能够在确保电化学元件高度的安全性的同时使电化学元件发挥优异的高温保存特性。本发明的电化学元件用复合颗粒具有核颗粒和覆盖上述核颗粒的外表面的至少一部分的壳部，上述核颗粒包含三聚氰胺化合物，上述壳部包含无机系材料。

摘要： 本发明的目的在于提供一种能够充分确保功能层的粘接性和电化学元件的安全性、另一方面能够使电化学元件发挥优异的高温保存特性的电化学元件的新技术。本发明的电化学元件功能层用复合颗粒具有壳聚合物和包含三聚氰胺化合物的核颗粒，所述壳聚合物覆盖上述核颗粒的外表面的至少一部分、且具有选自腈基、羧酸基、羟基、磺酸基、醛基和酰胺基中的至少一个。

摘要： 本发明提供一种阴极电极，其能够长期稳定地持续进行通过二氧化碳的还原反应生成乙烯等烯烃类化合物、乙醇等醇类的催化反应。该阴极电极用于电还原二氧化碳，包含氧化亚铜、铜、及选自由银、金、锌及镉组成的组中的至少一种其它金属元素。

摘要： 本发明提供一种含水率为1000ppm以下的电极复合材料层用导电性糊。该糊包含导电助剂、相对于100质量份的导电助剂为3质量份以上且200质量份以下的聚合物、以及相对于100质量份的导电助剂为12质量份以上且350质量份以下的膨胀性颗粒。而且，上述的聚合物具有选自羧酸基、羟基、氨基、环氧基、唑啉基、磺酸基、腈基、酯基和酰胺基中的至少1种官能团。此外，上述的膨胀性颗粒的热分解起始温度为120°C以上且400°C以下。

摘要： 本发明涉及复合电极，所述复合电极具有导体，所述导体用包含活性电极材料、粘结剂和导电炭黑的电极物料涂布，其中电极物料在电极厚度的方向具有关于电极材料和导电添加剂的浓度梯度，活性电极材料的浓度梯度在导体的方向上增大，导电添加剂和粘合剂的浓度梯度在导体的方向减小。此外给出包括所述复合电极的锂离子电池组和用于制备所述复合电极的两种替代性方法。

摘要： 本发明涉及复合电极，所述复合电极具有导体，所述导体用包含活性电极材料、粘结剂和导电炭黑的电极物料涂布，其中电极物料在电极厚度的方向具有关于电极材料和导电添加剂的浓度梯度，活性电极材料的浓度梯度在导体的方向上增大，导电添加剂和粘合剂的浓度梯度在导体的方向减小。此外给出包括所述复合电极的锂离子电池组和用于制备所述复合电极的两种替代性方法。

摘要： 本发明提供一种复合电极，该电极由金属基体同在基体上生长的一维纳米炭材料构成；提供一种复合电极电容器，由两片相向放置的电极，中间用隔膜隔开，和电解液构成，其电极是由金属基体同在基体上生长的一维纳米炭材料构成；提供一种复合电极的制备方法，在具备碳源和催化剂情况下，以化学气相沉积法或者在等离子体等条件下在电极基体上生长一维纳米炭材料，压制成形。本发明提供的复合电极、复合电极电容器的优点在于：电极为一个整体，接触电阻小；一维纳米炭材料比表面积大，相互搭接形成导电网络等，从而降低了内阻，表现出更加优异的力学、电学及化学性质；电容器有很好的频率响应性能、接触电阻小、功率密度大、能量密度高及循环使用寿命长。

摘要： 本发明的一实施例提供一种能够用于二次电池的硅‑石墨复合电极活性材料。本发明的一实施例的二次电池用硅‑石墨复合电极活性材料可以将石墨材料与硅混合的硅‑石墨复合物作为单位粉末而成，硅‑石墨复合物可以形成为使得硅位于石墨材料内部且硅不露出在石墨材料的外表面上。

摘要： 本发明的一实施例提供能够用于二次电池的硅‑石墨复合电极活性材料。本发明的一实施例的二次电池用硅‑石墨复合电极活性材料可以包括硅与石墨材料混合而成的硅‑石墨复合物作为单位粉末，上述硅‑石墨复合物可以包括石墨材料和位于石墨材料内部的硅，在石墨材料的外部可以不存在硅，或者硅可以仅位于石墨材料的外表面的一部分上。