电化学（中英文）

NaF-M(M=Fe, Cu)钠离子电池转换正极材料的研究

李婷, 陈重学, 曹余良, 杨汉西

2012, 18(4): 291-294. doi:10.61558/2993-074X.2918

摘要 ( 3931 )

PDF (1246KB) ( 1869 )

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以纳米TiN为研磨剂，采用机械球磨技术制备了NaF-M（M = Fe, Cu）纳米复合物，探索了这类复合物作为钠离子电池转换正极材料的可能性. 电化学测试表明，NaF-Fe和NaF-Cu纳米复合物电极在钠离子电解液中能实现与Na⁺的逆向转换反应，其可逆放电容量达150 mAh.g^-1以上，并具有较好的循环寿命. 只要创造了适合相转变反应进行的微区结构，钠离子的转换反应也可以通过可逆的电化学转换反应实现，并从起始的富钠放电态直接充电至贫钠的荷电态. 本工作为开发高容量钠离子电池正极材料提供了新途径.

纳米MnO₂的制备及其电化学性能研究

吴雯, 周丹丹, 侯孟炎, 夏永姚

2012, 18(4): 295-300. doi:10.61558/2993-074X.2919

摘要 ( 3063 )

PDF (3185KB) ( 1623 )

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加入不同浓度的十二烷基磺酸钠表面活性剂（SDS）改变微乳液溶液介质，用苯胺还原高锰酸钾，制备了不同颗粒大小的纳米片状MnO2材料. 采用X射线粉末衍射、氮吸附比表面测试和扫描电镜及透射电镜表征观察合成材料. 电化学测试表明，0.2 mol•L^-1 SDS所合成的纳米MnO2比表面约为228.2 m2•g^-1, 在1 mol•L^-1 Li₂SO₄电解液中，该电极比电容达到237 F•g^-1（0.1 A•g^-1），350 ºC煅烧MnO2电极还可发生可逆Li+嵌脱反应增加其比电容.

碳纳米管负载Ni₂P作为染料敏化太阳能电池对电极的性能研究

窦衍叶, 晏南富, 李国然, 高学平

2012, 18(4): 301-305. doi:10.61558/2993-074X.2920

摘要 ( 3338 )

PDF (1451KB) ( 1486 )

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本文以碳纳米管（CNTs）与Ni₂P纳米晶制备CNTs-Ni₂P复合材料，首次研究其染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光阴极材料性能. 采用X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）测定材料结构和观察其形貌. 结果表明，复合材料由碳纳米管和六方结构的磷化镍构成，无其它磷化物杂相，磷化镍纳米晶（10 nm左右）分散于CNTs表面. 交流阻抗（EIS）测试显示，与CNTs和Ni2P对电极相比，CNTs-Ni2P对电极的电荷转移电阻和扩散阻抗较低，接近Pt-FTO对电极水平. CNTs-Ni₂P对电极的DSSCs光电流达12.9 mA.cm^-2，能量转化效率达5.6 %，接近Pt-FTO对电极的DSSCs能量转化效率（5.9 %）. 这归因于高电催化活性的磷化镍纳米晶与高电导CNTs的协同效应.

LiFePO₄电极放电曲线的阻抗模拟

王铭, 李建军, 何向明, 白鹏, 吴扞, 万春荣, 田光宇

2012, 18(4): 306-309. doi:10.61558/2993-074X.2921

摘要 ( 3432 )

PDF (933KB) ( 1735 )

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建立了磷酸铁锂（LiFePO₄）电极材料放电曲线的阻抗模型，将不同倍率放电的电位分为欧姆电位降、电荷转移电位降与扩散阻抗电位降三部分，通过电极交流阻抗谱图，结合理论分析，推导出不同倍率电极电位的表达式. 通过模拟，其值与实验曲线较好地吻合.

苯胺-邻硝基苯胺共聚物—高比容量锂二次电池新型正极材料

赵瑞瑞, 朱利敏, 钱江锋, 杨汉西

2012, 18(4): 310-313. doi:10.61558/2993-074X.2922

摘要 ( 3265 )

PDF (1341KB) ( 1623 )

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颗粒粒径与硫酸处理对竹碳电极电化学性能影响的研究

姚煜, 余爱水

2012, 18(4): 314-317. doi:10.61558/2993-074X.2923

摘要 ( 2637 )

PDF (934KB) ( 1177 )

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将竹碳进行球磨和硫酸处理，比较颗粒粒径和硫酸处理时间对竹碳电极电化学性能的影响. 结果表明，5 μm平均粒径的竹碳电极具有较好的充放电效率，而硫酸处理可有效提高材料的放电容量，18 h硫酸处理的竹碳电极首次放电比容量可达328.2 mAh?g-1，50次循环后其比容量仍保持302.3 mAh?g-1，显示出优异的循环寿命.

球磨微波法制备Li₃V₂(PO₄)₃/C及其电化学性能表征

唐致远, 毛文峰, 闫继, 袁威, 张新河

2012, 18(4): 318-321. doi:10.61558/2993-074X.2924

摘要 ( 2505 )

PDF (1711KB) ( 1252 )

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采用球磨微波法合成锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3/C，并研究了微波辐射时间对样品电化学性能的影响. 结果表明，640 W微波辐射18 min合成的材料，其结晶度高、粒径小而均匀. 该电极5C倍率下首次放电比容量达101.3 mAh?g-1，300周期循环，其放电比容量仍保持100.8 mAh?g-1，展示出良好的应用前景.

YF₃包覆Li(Li_0.22Ni_0.17Mn_0.61)O₂正极材料的性能

冯欣, 李国然, 叶世海, 高学平

2012, 18(4): 322-327. doi:10.61558/2993-074X.2925

摘要 ( 3634 )

PDF (1931KB) ( 1877 )

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富锂层状氧化物作为锂离子电池正极材料具有高比容量优势. 采用草酸盐共沉淀法制备Li(Li_0.22Ni_0.17Mn_0.61)O₂，并用YF₃包覆电极. 采用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X-射线能谱分析（EDS）表征材料结构、观察材料形貌. 研究结果表明，材料颗粒尺寸在100 ~ 200 nm范围，YF3包覆不会改变材料结构和形貌. 电化学恒流充放电测试表明，YF₃包覆Li(Li_0.22Ni_0.17Mn_0.61)O₂电极的比容量，尤其倍率比容量，明显提高. 60 mA.g^-1电流密度包覆电极材料30周循环后其比容量保持在220 mAh.g^-1以上，1500 mA.g^-1电流密度其比容量仍可达150 mAh.g^-1. 电化学阻抗谱（EIS）测试结果表明，YF₃包覆电极电荷转移电阻和扩散阻抗均明显降低，电化学性能改善.

Sn-Co-M-C(M = Zn, Fe)负极材料的制备及性能研究

方国清, 刘伟伟, 贺诗词, 张茜, 郑军伟, 李德成

2012, 18(4): 328-331. doi:10.61558/2993-074X.2926

摘要 ( 3627 )

PDF (2160KB) ( 1478 )

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以金属氧化物和蔗糖为原料，经混合球磨，高温碳热还原制备Sn-Co-M-C(M = Zn, Fe)复合负极材料. 采用XRD、SEM测试样品结构、观察样品形貌. 电化学性能测试表明，Sn-Co-Zn-C电极其首次嵌锂比容量571 mAh.g^-1，45次循环后其比容量369 mAh.g^-1，其比容量、循环寿命好.

高容量正极材料0.08LiCo_0.75Al_0.25O₂-0.92LiNiO₂的合成与电化学性能研究

王茹英, 邱天, 毛冲, 杨文胜

2012, 18(4): 332-336. doi:10.61558/2993-074X.2927

摘要 ( 3388 )

PDF (1734KB) ( 1484 )

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在恒定pH值下将层状钴铝双羟基复合金属氧化物（CoAl-LDH）均匀包覆在球状Ni(OH)₂表面，与LiOH.H₂O混合均匀后，经高温煅烧制得钴铝酸锂包覆镍酸锂0.08LiCo_0.75Al_0.25O₂-0.92LiNiO₂正极材料. 电化学测试表明，0.08LiCo_0.75Al_0.25O₂-0.92LiNiO₂正极比容量高，具有良好的倍率性能和循环寿命，其0.1C放电比容量为211 mAh.g^-1，0.5C放电比容量为195.6 mAh.g^-1，3C放电比容量为161 mAh.g^-1，0.5C 30周期循环后容量保持率为93.2%，明显优于LiNiO2和钴酸锂包覆镍酸锂0.08LiCoO₂-0.92LiNiO₂正极.

大功率LiFePO₄/C复合材料的简易合成

张鹏, 孔令斌, 罗永春, 康龙

2012, 18(4): 337-341. doi:10.61558/2993-074X.2928

摘要 ( 2985 )

PDF (1684KB) ( 1390 )

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本文应用碳热还原法，以廉价的FeCl₃.6H₂O、LiOH.H₂O和NH₄H₂PO₄为原料，以淀粉为还原剂和碳源，经600 ^oC烧结制备了LiFePO₄/C复合材料，方法重现性好且易规模化. 采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）测试材料结构，观察材料形貌. 结果表明，经600 ^oC烧结10 h所得产物具有纯相的橄榄石型晶体结构、良好的结晶性和规整的球状形貌，粒径为60 ~ 100 nm，包覆LiFePO4晶粒的碳层厚度为2 nm左右，碳含量为5%（by mass）. 材料的振实密度高达1.3 g.cm^-3，在0.2C倍率下首次放电比容量为162 mAh.g^-1，在0.5C、1C、2C、5C和10C倍率下首次放电比容量分别为143、135、127、116和105 mAh.g^-1，10C倍率下500周期循环，其比容量仍有81 mAh.g^-1.

锂离子电池负极材料Li₄Ti₅O₁₂的半固相法制备及碳包覆改性

刘金龙, 卢周广, 任扬, 朱雅洁, 胡姗姗, 彭忠, 钱东, 唐有根

2012, 18(4): 342-347. doi:10.61558/2993-074X.2929

摘要 ( 3190 )

PDF (2238KB) ( 1309 )

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由半固相法制得锂离子电池负极材料Li4Ti5O12，并研究了Li4Ti5O12的碳包覆改性. 采用XRD、SEM、TEM以及HRTEM观察分析产物的相结构与形貌. 使用恒流充放电、循环伏安法和交流阻抗技术测试了材料的电化学性质. 结果表明，Li4Ti5O12电化学性能因颗粒团聚严重下降，该电极在0.1C和0.5C首周期放电容量分别为121.7和87.6 mAh?g-1；碳包覆Li4Ti5O12/C材料呈球形分布，能抑制颗粒团聚，该电极倍率＜0.5C的放电比容量大于180 mAh?g-1，超过Li4Ti5O12的理论放电比容量（175 mAh?g-1）；在1C、5C和10C倍率下，其容量仍保持在136、79.9和58.3 mAh?g-1，碳包覆改性材料具有优异的循环寿命和高倍率性能.

聚吡咯/氧化石墨烯层状复合材料的制备及其在超级电容器中的应用（英文）

许思哲, 周雪皎, 吴坤, 杨永强, 吴海霞

2012, 18(4): 348-358. doi:10.61558/2993-074X.2930

摘要 ( 4518 )

PDF (4495KB) ( 1781 )

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论文通过将吡咯单体在低温下与氧化石墨烯进行原位聚合，获得聚吡咯/石墨烯（Ppy/CRGO）复合材料. 采用场发射电子显微镜（FESEM）、红外 (FT-IR)和热重 (TGA)对复合物的表面形貌、结构进行表征. FESEM结果表明，通过控制氧化石墨烯（GO）和吡咯单体的质量比例，可以对复合物的层状和厚度进行调控. FT-IR和TGA结果表明聚吡咯（Ppy）是通过化学键合的方式与氧化石墨烯复合在一起。通过机械冷压法将粉末状Ppy/CRGO复合物压成圆片电极，并探讨了石墨烯和聚吡咯复合比例、反应时间、烘干温度、孔隙率等因素对Ppy/CRGO复合物电极的电学和电化学性能的影响. 结果表明，Ppy与CRGO质量比为10:1所制得的Ppy/CRGO复合物的电容量为421 F?g-1，通过在电极中引入孔隙，电容量能进一步提升为509 F?g-1.

表面硅烷化铜箔的电化学腐蚀与防护研究

苗伟俊, 张余宝, 古宁宇, 刘峰

2012, 18(4): 359-364. doi:10.61558/2993-074X.2931

摘要 ( 3185 )

PDF (1697KB) ( 2019 )

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用γ-氨丙基三甲氧基硅烷(γ-APS)溶液对铜箔表面硅烷化处理，采用动电位极化和电化学交流阻抗研究不同pH的γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液自组装铜箔电极在0.1 mol.L^-1NaCl溶液的腐蚀防护效果，采用扫描电子显微镜观察γ-氨丙基三甲氧基硅烷自组装膜的表面形貌.结果表明，γ-氨丙基三甲氧基硅烷自组装铜箔有较好的腐蚀防护效果，其中pH=7的γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液自组装膜的抗腐蚀效果最佳.

基于BCNTs/GC电极的鸟嘌呤与腺嘌呤电化学行为及其同时检测

夏雅淋, 邓春艳, 向娟

2012, 18(4): 365-370. doi:10.61558/2993-074X.2932

摘要 ( 2999 )

PDF (2176KB) ( 1435 )

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利用掺硼碳纳米管（BCNTs）/GC电极研究了鸟嘌呤（G）和腺嘌呤（A）的电化学氧化行为. 与GC和CNTs/GC电极相比，BCNTs/GC电极具有更强的电催化活性，且响应电流明显增加. 两混合样品在BCNTs/GC电极上的氧化峰间隔较大，可实现对A和G的同时检测.

基于新型聚钙羧酸修饰电极的甲胎蛋白电化学免疫传感器研究

林晓, 翁少煌, 周剑章, 刘爱林, 林新华, 游勇基

2012, 18(4): 371-376. doi:10.61558/2993-074X.2933

摘要 ( 2691 )

PDF (1650KB) ( 1368 )

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通过电聚合制得新型聚钙羧酸修饰电极并用于构建检测甲胎蛋白（AFP）的高灵敏电化学免疫传感器. 采用扫描电镜（SEM）、电化学交流阻抗（EIS）观察、表征修饰电极和AFP单克隆抗体（Ab1）固定前后的差异. 固定Ab1的电极与一定浓度的AFP、辣根过氧化物酶联AFP单克隆抗体（HRP-Ab2）反应，形成夹心型免疫复合物. 辣根过氧化物酶（HRP）催化3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）底物产生电流信号，实现AFP浓度的测定. 本检测方法灵敏度高，重现性好.

Mb/AuNPs/MWNTs/GC电极对H₂O₂电催化性能的研究

黄郑隽, 彭花萍, 查代君, 刘爱林, 陈伟, 林新华, 游勇基

2012, 18(4): 377-382. doi:10.61558/2993-074X.2934

摘要 ( 3295 )

PDF (1297KB) ( 1817 )

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采用还原法制备了AuNPs/MWNTs复合材料，并构建了氧化还原蛋白质的固定化和生物传感界面AuNPs/MWNTs/GC电极. 以肌红蛋白（Myoglobin，Mb）为例，研究了固定化蛋白质在AuNPs/MWCNTs/GC电极上的直接电化学. 结果表明，AuNPs/MWCNTs复合材料不仅能有效地促进Mb与电极表面的直接电子转移，而且能很好地保持固定化Mb的生物催化活性. Mb/AuNPs/MWCNTs/GC电极对H2O2具有良好的电催化还原性能，其线性响应范围为1 ~ 138 μmol.L-1，检测下限为0.32 μmol.L-1（S/N=3），并具有较低的米氏常数（0.143 mmol.L-1）. 该电极操作简单，响应迅速，稳定性和重现性好，有望用于蛋白质的固定化及第三代生物传感器的制备.

电化学会议年历

2012, 18(4): 383-384.

摘要 ( 1792 )

PDF (196KB) ( 1236 )

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