电化学循环稳定性论文_王雪

导读:本文包含了电化学循环稳定性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:合金,电化学,稳定性,氢化物,微结构,性能,电极。

电化学循环稳定性论文文献综述

王雪[1](2015)在《改善导电聚合物电极材料电化学循环稳定性的方法研究》一文中研究指出聚吡咯和聚苯胺作为最有前景的导电聚合物而得到广泛关注。特别是应用于超级电容器中时,聚吡咯和聚苯胺通过典型的掺杂-脱掺杂机理能够有效地存储能源,并且同时表现出电子双电层电容与法拉第赝电容。然而,聚吡咯和聚苯胺电极材料在长期的充放电过程中电化学稳定性会发生衰减,这就严重地限制了它们在超级电容器领域中的应用。为了解决这个问题,制备了具有不同形貌的纳米尺寸导电聚合物复合材料。本论文概述了电化学超级电容器原理,电极材料种类以及导电聚合物基电极材料的研究现状。为了提高导电聚合物电极材料的电化学循环稳定性,我们首先采用炭材料(石墨烯和磺化石墨烯)和稀土金属氧化物(氧化镨)制备了聚吡咯无机杂化材料。磺化石墨烯纳米片层作为吡咯单体化学氧化聚合独一无二的掺杂剂。聚吡咯/石墨烯系复合材料采用透射电子显微镜,红外光谱以及拉曼光谱等技术进行表征,作为超级电容器电极时,研究了材料的电化学性能。而后,利用原位表面引发聚合方法制备了具有核壳结构的氧化镨/聚吡咯复合材料。测试了复合材料电极在1.0 mol/L NaNO3电解液中的比电容值和循环稳定性。结果表明,采用模板法制备的聚吡咯无机杂化材料的电导率和比电容值都有所增加,材料的电化学稳定性改善明显。两种具有交联结构的聚苯胺材料分别采用外加交联剂法以及热处理法进行制备。将产物的形貌和结构与线性聚苯胺通过电子显微镜,红外光谱以及热失重方法进行比较。交联聚苯胺电极的性能采用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗谱图进行测试。在1 mol/L H2SO4电解液中,交联聚苯胺样品的比电容值最高达到455 F/g,在充放电1300次以后循环稳定性能达到89%。相比于传统的线性聚苯胺,交联聚苯胺的电化学性能更加优异。交联聚苯胺电极材料有望在高性能的超级电容器当中得到应用。带有强烈荧光性质的CBS-X分子具有大的π共轭体系,有两个掺杂阴离子。选择CBS-X作为掺杂剂时,带有均一直径的荧光聚吡咯纳米球通过化学氧化反应合成。研究了CBS-X掺杂量对产物形貌,荧光性质,电导率以及电化学性质的影响。该纳米球具有非常大的比表面积,最大值已经接近100 m2/g。作为超级电容器电极材料时,其比电容值和循环稳定性也明显改善。电极的比电容值最高为245.8 F/g,在进行充放电1000次以后比电容保持率为初始时的85.6%。此外,该荧光纳米球的电化学活性还可以通过样品的荧光发射强度进行检测。这些优点使得该聚吡咯荧光纳米球在高性能超级电容器领域中成为有潜在应用价值的智能电极材料。(本文来源于《兰州大学》期刊2015-04-01)

曾燚,吴广明,高国华,杨辉宇[2](2015)在《原子层沉积氧化铝包覆层增强五氧化二钒多孔薄膜电化学循环稳定性》一文中研究指出最近,包覆氧化物进行表面修饰的方法已成功应用于改善锂离子电池阴极材料的容量稳定性。本文中,我们通过V2O5溶胶结合提拉法制备了V2O5多孔薄膜,并利用原子层沉积法对其包覆Al2O3原子层。V2O5多孔薄膜的电化学性质受包覆层厚度的影响,我们研究了不同薄膜厚度下的修饰效果。结果显示,原子层沉积法包覆不同厚度Al2O3原子层对锂离子电池的循环稳定性都有所改善,经10个ALD包覆循环的样品表现出最好的修饰效果。在此基础上,我们讨论探索了包覆Al2O3对容量及稳定性增强的机理。(本文来源于《真空》期刊2015年02期)

李平,张维娜,催利群,李云龙,曲选辉[3](2012)在《Si替代Ni对La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5)贮氢合金电化学循环稳定性的改善》一文中研究指出本文通过XRD、SEM、EDS、TEM、PSA、电化学性能和气态吸放氢性能测试等方法研究了元素Si替代Ni对La0.75Mg0.25Ni3.5贮氢电极循环稳定性的作用机理。样品在高纯氦气保护下采用真空感应炉熔炼,再在氩气保护下950℃退火10h。研究表明Si替代Ni使合金电极的循环稳定性明显增加(铸态样品循环100次容量保持率从31%提高到60%,热处理样品从78%提高到90%)。通过XRD分析得到添加Si合金的相组成没有变化,由(La,Mg)2Ni7相(包括Gd2Co7型高温相和Ce2Ni7型低温相)和LaNi5相组成,SEM分析得到Si元素添加后铸态合金偏析更严重,但通过热处理后合金的组织分布均匀。结合EDS分析了样品的腐蚀过程,发现含Si合金电极的抗腐蚀性能明显增加。通过PSA和SEM分析气态吸放氢循环的粉化情况得到,含Si合金的抗粉化性能也明显提高。但是气态循环性能方面,无论是铸态还是退火态都是不添加Si的合金循环稳定性更好,说明了Si替代Ni提高合金的抗腐蚀性能和抗粉化性能是其循环稳定性增加的主要原因。(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集》期刊2012-04-13)

张羊换,侯忠辉,张国芳,李霞,胡锋[4](2012)在《RE-Mg-Ni系A_2B_7型合金的循环稳定性及电化学贮氢动力学》一文中研究指出为了改善La-Mg-Ni系A2B7电极合金的电化学循环稳定性,用Zr部分替代合金中的La,并采用熔体快淬技术制备了La0.75-xZrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)电极合金.用XRD,TEM分析了合金的微观结构,结果表明,快淬不含Zr合金具有完全的纳米晶结构,而快淬含Zr合金中出现明显的非晶相,证明Zr替代有利于提高合金的非晶形成能力.铸态及快淬态合金均具有多相结构,包括两个主相(La,Mg)2Ni7及LaNi5和残余相LaNi2,Zr替代及快淬导致LaNi5相增加和(La,Mg)2Ni7相减少.Zr替代及快淬处理显着提高了合金的电化学循环稳定性,但快淬明显降低Zr0.2合金的电化学贮氢动力学;随Zr替代量的增加,5 m/s快淬合金的电化学贮氢动力学先增加后降低.(本文来源于《内蒙古科技大学学报》期刊2012年01期)

苗鹤[5](2008)在《Ti-V-Fe基贮氢合金结构、电化学性能及循环稳定性改善机制研究》一文中研究指出钛钒基贮氢电极合金由于其较高的放电容量而广受关注。然而,较高的价格、较低的循环寿命与较差的高倍率放电能力限制了其产业化发展。本文全面综述了钛基C14型Laves相贮氢电极合金、钒基固溶体型贮氢电极合金以及两者相结合而形成的钛钒基贮氢电极合金的研究进展与各种贮氢合金电极容量衰退机理的研究进展。针对钛钒基贮氢电极合金的上述缺点及其研发现状,本文设计了一系列含铁Ti-V基贮氢电极合金,并采用了XRD/Rietveld、SEM、EDS、TEM、XPS、AES与AFM等材料分析方法以及恒电流充放电、电化学阻抗谱、线性极化、阳极极化和恒电位阶跃等电化学测试技术,对所设计的Ti-V-Fe基贮氢电极合金的成分、微结构、电化学性能以及叁者之间的联系进行了较为系统的研究,以期开发出价格低、电化学性能优良的钛钒基贮氢电极合金。此外,本文较系统地研究了影响该系列合金循环稳定性的关键因素及合金颗粒在循环过程中的粉化机制,揭示了Ti-V-Fe基合金电极循环稳定性的改善机制,为进一步改善该系列合金电极的循环稳定性提供了重要的理论和实验依据。论文以Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.6)Ni_(1.25)Fe_(0.2)为基础合金,系统研究了采用不同量的Fe对Cr的替代对Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cro_(0.8-x)Ni_(1.25)Fe_x(x=0.0~0.8)合金的微结构及电化学性能的影响。结果表明,所有合金均由空间网络结构的C14型Laves相(六方结构,空间群为P6_3/mmc)和树枝形的钒基固溶体相(体心立方结构,空间群为Im3m)两相组成。随着Fe替代含量的增加,合金两相的晶胞参数与晶胞体积均逐渐减小,C14型Laves相的丰度不断增加,相应地,钒基固溶体相的含量不断减少,钒基固溶体相的晶粒尺寸先减小后增大。适量Fe替代Cr能有效改善合金电极的活化性能(N~a)、最大放电容量(C_(max))、循环稳定性能(C_(200)/C_(max))与高倍率放电能力(HRD)。在该系列合金中,当钒基相含量略高于C14相时,合金电极具有较好的循环稳定性与高倍率放电能力。当x=0.2时,合金电极具有较佳的综合电化学性能,其C_(max)似为339.1 mAh/g,C_(200)/C_(max)为75.1%,HRD_(600)为63.8%。论文选择了具有较好综合电化学性能的Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.6)Ni_(1.25)Fe_(0.2)为基础合金,研究退火处理(1173K×8h)过程中不同冷却速度对该合金微结构与电化学性能的影响。结果表明,退火处理后,合金具有与铸态相似的微观形貌特征,均由叁维网络结构的C14型Laves相和树枝形的钒基固溶体相两相组成。相对于铸态合金,所有退火态合金两相的晶胞体积均略有增大。较慢的冷却方式(空冷与炉冷)能提高合金中钒基相的相对丰度。采用炉冷处理后,钒基相的晶粒尺寸有所增加,而水冷处理则略有利于钒基相晶粒的细化。退火处理明显提高了合金电极的循环稳定性(C_(200)/C_(max))与高倍率放电能力(HRD)。其中水冷合金电极的C_(200)/C_(max)最高,达到了84.2%,而炉冷合金电极的HRD_(800)最大,达到了62.1%,分别比铸态合金电极高约11%与16%。但退火处理降低了该合金电极的活化性能(N_a)与最大放电容量(C_(max))。较快的退火处理冷却速度有利于提高合金电极的循环稳定性,而采用较慢的冷却速度则能显着提高合金电极的高倍率放电能力。采用Co部分替代Ti-V-Fe基合金B侧Ni,对Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.6)Ni_(1.25-x)Co_xFe_(0.2)(x=0.00~0.25)合金的微结构与电化学性能的研究结果表明,所有合金均由叁维网络结构的C14型Laves相和树枝形的钒基固溶体相两相组成。随着Co替代含量的增加,C14相和钒基相的晶胞体积略有增加,钒基相的晶粒尺寸逐渐减小,而合金两相的相对丰度没有显着改变。适量Co替代该Ti-V-Fe基合金中的Ni能一定程度上改善合金电极的循环稳定性能,当x值为0.10时,C_(200)/C_(max)取得最大值,为79.8%,比初始合金高出6.3%。继续增加x至0.25时,合金电极的循环稳定性略有降低。适量Co替代Ni能有效抑制合金颗粒的粉化和V与Ti在碱液中的溶出,并使合金电极在充放电循环过程中较好地保持其相应的电化学反应速率。但Co替代Ni降低了合金电极的最大放电容量与高倍率放电能力,因而在Ti-V-Fe基合金中Co的含量不能过高。论文研究了稀土元素(Y、La、Ce、Pr与Nd)部分替代Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.6)Ni_(1.25)Fe_(0.2)合金A侧Ti(替代量为0.1化学计量比)及不同量Y替代合金中的Ti(替代化学计量比为0.00~0.25)对其微结构与电化学性能的影响。结果显示,替代后合金主相形貌特征没有明显改变。采用(La、Ce、Pr、Nd)替代Ti后,合金中两相的晶胞体积没有明显变化,而以Y替代则导致两相的晶胞体积略有增加。上述所有稀土元素的替代对合金的两相丰度都没有显着影响,但明显细化了钒基相的晶粒。以La、Ce、Pr与Nd替代后,C14型Laves相中出现了弥散分布的M_2Ni_3(M=La,Ce,Pr与Nd)相,该相的出现显着改善了合金电极的活化性能。采用上述所有稀土元素替代Ti后,合金电极的最大放电容量(C_(max))与高倍率放电能力(HRD_(600))均有所增加,而合金电极的循环稳定性却有不同程度的降低。其中,Y对提高合金电极的放电容量最为有益,当x=0.10时,其最大放电容量达到352.3mAh/g,比初始合金高出近20 mAh/g。综合比较发现,采用少量Y(0.05 mol的替代量)替代Ti后,合金电极的综合电化学性能较为理想,其C_(max)为346.5 mAh/g,C_(200)/C_(max)为76.1%,HRD_(600)为73.2%。以叁种循环性能较好的Ti-V-Fe基贮氢电极合金,即退火炉冷合金Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.6)Ni_(1.25)Fe_(0.2),铸态合金Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.6)Ni_(1.15)Co_(0.10)Fe_(0.2)与Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.4)Ni_(1.25)Fe_(0.4)以及循环性能较差的铸态合金Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Ni_(1.25)Fe_(0.8)为研究对象,研究了Ti-V-Fe基贮氢电极合金循环稳定性的改善机制。结果表明,抑制合金两相晶胞体积在充放电循环后的膨胀,提高合金中有效吸氢元素(V与Ti)在碱液中的耐腐蚀性能,增强合金颗粒在充放电循环过程中的抗粉化能力以及合金电极表面在空气和碱液中的抗氧化能力,防止合金电极表面在充放电循环过程中的快速恶化都有利于提高Ti-V-Fe基贮氢电极合金的循环稳定性。此外,循环稳定性较好的合金电极能在充放电循环过程中较好的保持其相应的电化学动力学性能。对Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.6)Ni_(1.25)Fe_(0.2)合金在充放电过程中的粉化行为的研究结果显示,对于不同颗粒尺寸的合金,V与Ti在碱液中的腐蚀速率指数相差很小,而腐蚀速率常数则相差较大,颗粒尺寸小于700目的合金的腐蚀速率常数是颗粒尺寸为300~400目合金的3倍左右。颗粒尺寸较大的合金电极的最大放电容量较低,而循环寿命较高。当充放电循环次数在10~20次之间时,具有较小颗粒尺寸的合金电极显示出较好的电化学动力学性能,而循环次数增加到50次后,由于颗粒粉化较快,颗粒尺寸较大的合金电极反而显示出较好的动力学性能。对合金两相界面的TEM观察分析和充放电循环过程中微裂纹在合金中的萌生与扩展的SEM观察结果显示,合金中两相相界属于非共格界面,具有较高的界面能,这也正是微裂纹首先在两相界面中产生,发生沿晶断裂的主要原因。随着充放电时间延长,微裂纹逐渐向C14型Laves相中扩展,发生C14相的穿晶断裂,然后,微裂纹在C14型Laves相中逐渐宽化,最终导致C14相的断裂与塌陷,这与C14相的硬度较高、断裂韧性较低有关。此外,C14型Laves相在充放电过程中的剥落程度较钒基固溶体相严重。可以推断,减轻合金的相界偏析,增强合金相界的结合强度能抑制合金颗粒在充放电过程中的粉化行为。另外,由于C14相为相对于钒基相的更脆性相,在充放电循环过程中更容易断裂与塌陷,因而适当降低C14相的含量也可抑制合金颗粒在充放电过程中的粉化,提高合金电极的循环稳定性,这与我们在第四章的研究结果相一致。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-09-01)

王大辉,吴彦军,闫汝煦,罗永春,康龙[6](2008)在《Al替代Mg对La_2MgNi_(7.5)Co_(1.5)贮氢合金电化学循环稳定性的影响》一文中研究指出研究了少量Al替代Mg(x=0.1)对La2Mg1-xAlxNi7.5Co1.5贮氢合金电化学循环稳定性的影响。经过充放电循环后,La2Mg1-xAlxNi7.5Co1.5(x=0.0,0.1)合金中的LaNi3相和αLa2Ni7相仍然保持PuNi3型结构和Ce2Ni7型结构,没有发生变化,此外,在这2种合金中出现少量新的物相La(OH)3,Mg(OH)2和Ni。LaNi3相和αLa2Ni7相吸氢形成氢化物后也保持PuNi3型结构和Ce2Ni7型结构。La2MgNi7.5Co1.5吸氢后,LaNi3相和αLa2Ni7相晶胞均呈各向异性膨胀,但LaNi3相的各向异性膨胀程度及晶胞体积膨胀率明显大于αLa2Ni7相。相比La2MgNi7.5Co1.5氢化物,Al替代Mg对La2Mg0.9Al0.1Ni7.5Co1.5氢化物中的αLa2Ni7相吸氢体积膨胀的抑制作用很小,但Al替代Mg使该氢化物中LaNi3相的c轴膨胀率和晶胞体积v的膨胀率均明显降低。电化学吸放氢循环后合金的粒径变化及形貌观察表明,La2Mg0.9Al0.1Ni7.5Co1.5合金的抗粉化能力优于La2MgNi7.5Co1.5合金,这是Al替代Mg改善La2MgNi7.5Co1.5合金电极电化学循环稳定性的重要原因。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2008年01期)

电化学循环稳定性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

最近,包覆氧化物进行表面修饰的方法已成功应用于改善锂离子电池阴极材料的容量稳定性。本文中,我们通过V2O5溶胶结合提拉法制备了V2O5多孔薄膜,并利用原子层沉积法对其包覆Al2O3原子层。V2O5多孔薄膜的电化学性质受包覆层厚度的影响,我们研究了不同薄膜厚度下的修饰效果。结果显示,原子层沉积法包覆不同厚度Al2O3原子层对锂离子电池的循环稳定性都有所改善,经10个ALD包覆循环的样品表现出最好的修饰效果。在此基础上,我们讨论探索了包覆Al2O3对容量及稳定性增强的机理。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电化学循环稳定性论文参考文献

[1].王雪.改善导电聚合物电极材料电化学循环稳定性的方法研究[D].兰州大学.2015

[2].曾燚,吴广明,高国华,杨辉宇.原子层沉积氧化铝包覆层增强五氧化二钒多孔薄膜电化学循环稳定性[J].真空.2015

[3].李平,张维娜,催利群,李云龙,曲选辉.Si替代Ni对La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5)贮氢合金电化学循环稳定性的改善[C].中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集.2012

[4].张羊换,侯忠辉,张国芳,李霞,胡锋.RE-Mg-Ni系A_2B_7型合金的循环稳定性及电化学贮氢动力学[J].内蒙古科技大学学报.2012

[5].苗鹤.Ti-V-Fe基贮氢合金结构、电化学性能及循环稳定性改善机制研究[D].浙江大学.2008

[6].王大辉,吴彦军,闫汝煦,罗永春,康龙.Al替代Mg对La_2MgNi_(7.5)Co_(1.5)贮氢合金电化学循环稳定性的影响[J].稀有金属材料与工程.2008

论文知识图

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电化学循环稳定性论文_王雪
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