导读:本文包含了全固态电极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:电极,选择性,离子,全固态,电容器,柔性,无源。
全固态电极论文文献综述
何成,王酉,李光,周武杰[1](2019)在《基于全固态离子选择性电极的多巴胺生物传感器研究》一文中研究指出提出了一种全固态的多巴胺离子选择性电极。该电极以金作为导电基底,聚(苯乙烯磺酸钠)掺杂的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT/PSS)作为固态电解质,电解质层上覆盖多巴胺敏感膜,将12-冠醚-4(CE)和四苯硼钠(NaTPB)合成产物CE-TPB作为敏感膜的离子载体。经过优化后的多巴胺传感器在多巴胺浓度为10~(-5)μmol/L~10~(-2)μmol/L范围内呈线性相关,斜率为(52.09±0.38)mV/decade,检测下限达到(7.69±0.77)μmol/L。此外,对多巴胺传感器的抗干扰性、动态响应特性、一致性与重复性以及使用寿命等电极性能进行了测试,均具有良好的表现。(本文来源于《传感技术学报》期刊2019年07期)
罗云凤,刘保双,李春香[2](2019)在《基于碳纳米管/Ag/MoS_2转导层的全固态钙离子选择电极》一文中研究指出构建了一种电势稳定性好的全固态钙离子选择电极(Ca~(2+)-ISE),采用碳纳米管(CNT)/Ag/MoS_2为转导层,自制的叁脚架化合物作为钙离子载体,制备固体接触式Ca~(2+)-ISE。系统分析了全固态Ca~(2+)-ISE的稳定性、能斯特斜率、响应范围、选择性系数等主要性能,发现制备的固体接触式Ca~(2+)-ISE在钙离子浓度为1×10~(-6)~1×10~(-1)mol/L范围内呈现线性能斯特响应,响应斜率为28. 1 mV/decade。CNT/Ag/MoS_2的引入有利于提高固体接触式Ca~(2+)-ISE的离子浓度线性响应范围,缩短电势平衡时间,降低测试能斯特斜率与理论值差,对于Ca~(2+)-ISE的长期在线检测有重要研究意义。(本文来源于《应用化学》期刊2019年06期)
李玉莹,代鑫,赫春香[3](2019)在《全固态酸度微电极组的设计与应用》一文中研究指出以木犀草素为pH特性敏感物,碳纤维为导电基质,固体石蜡为粘合剂制成了木犀草素碳纤维酸度微电极,将该电极与自制导电凝胶型全固态微型Ag/AgCl电极和铂丝微电极联用,构成全固态酸度微电极组。采用循环伏安法研究了该电极组对pH值为2. 00~10. 00的磷酸盐缓冲溶液有效酸度的响应,结果表明,循环伏安曲线上有一对可逆氧化还原峰,两峰的峰电势均随pH值呈线性变化,据此建立了方波伏安法测定溶液酸度的方法,氧化峰的峰电势(E_(pa))与pH的线性回归方程为:E_(pa)(V)=-0. 0567pH+0. 603(r=0. 999),体液中常见离子及蛋白质等不干扰测定。该电极组微型、无毒、抗干扰能力强,应用于微量体表唾液和汗液酸度的测定,取得了令人满意的结果,为微量体液的实时、在体、现场检测提供了技术基础。(本文来源于《应用化学》期刊2019年06期)
秦清清[4](2019)在《镍钴基电极材料制备及其全固态超级电容器研究》一文中研究指出随着混合动力电动汽车,便携式及可穿戴式电子设备,航空航天电子器件,电网和储能技术的发展,需要开发新的高效储能装置。超级电容器由于其高功率密度,长循环寿命和良好的安全性而受到广泛关注。超级电容器的低能量密度阻碍了它们的实际应用。克服这一缺陷的有效方法是使用具有高能量密度的电池型电极材料,开发碱性全固态混合超级电容器。镍钴基电极材料因具有良好电化学活性及高理论比容量受到关注。本文以构筑结构新颖、性能优异的先进镍钴基电极材料为目标,对镍钴基电极材料进行形貌调控,复合及掺杂改性。同时发展具有高机械强度的全固态聚合物电解质膜-聚苯并咪唑(polybenzimidazole,PBI),组装全固态柔性超级电容器,主要的研究工作和结果如下:(1)制备具有~100 MPa高拉伸强度的PBI膜。使用活性炭(Activated carbon,AC)为电极材料,对PBI进行KOH或H_3PO_4掺杂,组装一体化全固态器件。这些固态超级电容器具有低等效串联电阻和良好循环稳定性(10000次循环后电容保持率高于90%)。在弯曲,扭转和卷绕以及反复弯曲试验等机械变形下,柔性超级电容器的电化学性能得到很好的保持,表现出优异的柔性性能。(2)以NiCo层状双氢氧化物(NiCo-LDH,777 C g~(-1))为正极,AC为负极,1M KOH为电解液,构筑水系两电极体系,对混合型超级电容器进行深入的系统研究。结果表明,NiCo-LDH的电压上限约为0.5 V(相对于Ag/AgCl参比电极),AC的下限电位约为-1.1 V至-1.3 V,该体系的稳定工作电压窗口为1.6 V。此外,开发模型来揭示器件设计相关原理。根据所得的优化参数,使用PBI电解质组装全固态混合超级电容器。该器件在1.8 V电压窗口下,450 W kg~(-1)功率密度下具有69.5 Wh kg~(-1)的高比能量。5,000次循环后具有95.7%的初始电容保持率,表明具有良好的循环稳定性。(3)设计具有独特3维分级多孔Ni(OH)_2/CNTs复合电极材料,利用CNTs改善电极材料的电子电导率,直接生长在CNTs表面的Ni(OH)_2薄片可以提供高电化学利用率和良好的结构稳定性,复合电极材料具有854 C g~(-1)的高比容量。利用PBI电解质组装全固态一体化器件,在1.5 V电压窗口下,显示出50.6 Wh kg~(-1)的高比能量。探究全固态柔性超级电容器在折迭和弯曲测试下电化学性能。该全固态器件具有良好电化学性能兼柔性性能。(4)利用简单化学沉淀法,在60℃下一步合成Mn掺杂的NiCo-LDH(Mn-NiCo/LDH)电极材料。在1 L容器中一次合成产量即可超过1.5 g,实现纳米材料的可控宏量制备。合成的镍钴基氢氧化物具有超薄片状结构,这种超薄结构使活性位点充分暴露,能够调整带隙能量,改善电极材料的电化学反应动力学。通过Mn掺杂进一步提高电极活性,Mn-NiCo/LDH纳米片具有925 C g~(-1)高比电容。组装的全固态超级电容器在1.8 V电压窗口,450 W kg~(-1)的功率密度下具有高达75.6 Wh kg~(-1)的能量密度。本课题的研究为开发具有高机械强度和高能量密度的碱性全固态柔性超级电容器开辟了新的机遇。揭示了器件设计相关原理,对制备高性能混合超级电容器具有指导作用。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-04-24)
杨成,宋彩侨,张亚旗,曲瑶[5](2019)在《基于二维二氧化锰纳米片的全固态钾离子选择性电极测定血钾浓度》一文中研究指出以二维二氧化锰(MnO_2)纳米片为离子-电子转换层(固体接触层),以玻碳电极为基底,以含有缬氨霉素作为离子载体的聚合物膜为离子选择性膜,构建了全固态K~+选择性电极。由于MnO_2纳米片具有快速充放电的特性,以其作为离子-电子转导层可有效提高离子-电子转换效率、降低K~+选择性电极的电阻,在水层测试和抗干扰实验中表现出良好的性能,提高了电极电位响应速度及稳定性。此全固态K~+选择性电极对K~+的线性响应范围为1.0×10~(-5)~1.0×10~(-2) mol/L,检出限为6.3×10~(-6) mol/L。将此全固态K~+选择性电极用于实际血清样品中K~+的测定,结果令人满意,可实现血钾的快速、准确检测。(本文来源于《分析化学》期刊2019年05期)
杨维清,张海涛,储翔,黄海超,苏海[6](2018)在《面向无线监测的柔性微型全固态超级电容器电极材料的制备及应用》一文中研究指出无源无线安全监测系统作为一种实时、不间断和不需要外界供能的一体化集成信号监测及传输装置,在多种信号监测领域具有重要的应用价值,如高速列车和航空发动机的运行状态的动态监测等。得益于高功率密度、快速充放电能力和优异的循环稳定性,超级电容器在无源无线安全监测系统中发挥着能量储存的重要作用。为了获得具有优异电化学性能的超级电容器用电极材料,我们基于镁热沉积反应,实现了在柔性不锈(本文来源于《第五届全国储能科学与技术大会摘要集》期刊2018-10-27)
崔光文,何润合,药健,王建平,张兴祥[7](2018)在《全固态锌离子选择性电极的制备与表征》一文中研究指出锌是人体不可缺少的微量元素,锌的摄入量会影响人的身体健康。因此对食物、药品及环境水样中Zn~(2+)含量的准确检测十分必要。本研究将包含ZnCl_2溶液的聚吡咯微胶囊涂敷于玻碳电极与Zn~(2+)选择膜之间,作为固接传感层,制得以聚吡咯微胶囊为中间层的全固态Zn~(2+)选择性膜电极(GC/PPy微胶囊/Zn~(2+)-ISE),以循环伏安法、交流阻抗谱等对电极性能进行了研究。结果表明,聚吡咯微胶囊作为固接传感层,可以明显地提高电极的电容,降低电极的电荷转移阻抗,使电极能有效进行离子电子之间信号的转换。电极的线性响应范围为1×10~(-5)~1.0×10~(-1)mol/L,检出限为2.45×10~(-6)mol/L。以聚吡咯为中间层的电极具有良好的再现性和稳定性。(本文来源于《分析化学》期刊2018年10期)
尹娜娜,李明谦,代鑫,李玉莹,赫春香[8](2018)在《导电凝胶型全固态Ag/AgCl参比电极的制备及性能》一文中研究指出研制出以固态AgCl~-KCl~-聚乙烯醇-琼脂混合物为导电凝胶的全固态Ag/AgCl参比电极(AllState-Referencr Electrode,简写为ASRE)。将ASRE与pH玻璃电极组成电极组,直接电位法测定pH2.00~12.00磷酸盐缓冲溶液的pH值,与以饱和甘汞电极为参比电极(SCE)的测定结果比较,相对误差为-0.8%~+0.8%;与氯离子选择电极组合测定1.00×10~(-1)~1.00×10~(-4) mol/L NaCl的电池电动势ΔE,-lgc(Cl~-)与ΔE呈良好的线性关系,斜率为-49.3,与以双盐桥SCE为参比电极时的斜率(-49.9)基本一致,表明ASRE能够代替双盐桥SCE运用于Cl~-浓度的测定。在10~80℃范围内,以KNO_3溶液(1.000 mol/L)为模型,测定ASRE相对于SCE的ΔE,ΔE与T呈线性关系,温度系数为0.123mV/℃。ASRE有望代替传统参比电极,应用于离线或在线电化学测定中。(本文来源于《中国无机分析化学》期刊2018年03期)
岳杰[9](2018)在《全固态锂离子/钠离子电池中电极(钴酸锤/硫化钼/硫化钠)结构设计》一文中研究指出作为一种清洁能源技术,锂离子电池已经基本占据了移动电子存储设备的市场,并且有望应用于电动汽车以及智能电网的大型能量储存装置。随着锂离子电池的能量密度日益增大,人们对于锂离子电池安全性的关注越来越多。传统的锂离子电池因使用易燃的有机电解液,在过充或者过热时有可能引起着火甚至爆炸。而全固态锂离子电池使用的是不易燃的固态锂离子导体作为电解质,所以可以从本质上解决电池的安全问题。此外,跟液态锂离子电池中的固体电解质界面膜在循环过程中不断的破裂与再生不同,全固态锂离子电池中固体电解质与电极表面生成的固体电解质界面膜为静态的,一旦生成不易破裂,所以可以大幅度的减少副反应的发生,提高电池的循环寿命。自然界中相对匮乏的锂资源极大程度地限制了全固态锂离子电池的大规模发展,而钠元素在地壳中的丰度远远高于锂元素,因而开发全固态钠离子电池可以大幅度地降低电池的成本。然而,现有的全固态锂/钠离子电池的性能还远不能跟传统液态锂离子电一池相对比,这主要是由于固体电极与固体电解质之间较大的界面阻抗导致的。基于前期对于液态锂离子电池中高容量电极结构设计的经验,我们可以总结出,解决全固态锂/钠离子电池中电极与电解质之间界面问题的关键在于如何增大活性材料、电子导体、离子导体的叁相界面接触面积,在电极内部形成连续的导电子和导离子的平衡的网络。这跟液态锂离子电池中的界面问题不同,一因为液态电解液的流动性,我们可以近似地认为电极材料可以与电解液完美地>接触,因此,如何提升电极的电子电导率是我们主要考虑的问题。然而,在全固态锂/钠离子电池中,电极/电解质的界面问题却非常复杂,第一,固体与固体之间的接触更多的是点接触,相对于液体电解液电池中的接触面积更小;第二,全固态电池中界面接触涉及到活性材料、电子导体与离子导体这叁种固体的接触。只有当存在叁相接触时,才能有效地发挥电极材料的活性;第叁,不同固体电解质的机械性能不一样,比如说硫化物基电解质的弹性模量远小于氧化物基的固态电解质的弹性模量,它们与电极之间的接触机制就会有所不同,相应地,针对不同的电解质-电极体系就需要采用不同的策略来改进界面。基于以上设计原理,本论文主要从四个方面,解决全固态锂/钠离子电池中正极/电解质的界面问题:(1)通过在LiCoO2(LCO)正极与Li7La3Zr2O12(LLZO)固态电解质之间引入低熔点、高离子电导率的Li2.3C0.7B0.3O3作为烧结助剂来改善LCO和LLZO之间的界面。由于LCO具有良好的电子电导率,对其电极设计时,主要是考虑电极材料与电解质两相的界面接触。以往的研究中往往需要通过高温烧结来实现LCO和LLZO之间的紧密接触,但是,高温烧结过程会促使二者之间发生反应,从而导致绝缘界面相的生成,阻碍了离子传输。本工作利用LCO以及LLZO表面容易自发生成的Li2CO3,在二者之间引入与Li2CO3同结构的、低熔点的Li2.3C0.7B0.3O3作为烧结助剂。在共烧过程中,Li2.3C0.7B0.3O3会与电极和电解质表面的Li2CO3反应生成高离子电导的界面相,进而在提升界面润湿性的前提下有效抑制由于电极和电解质直接接触而导致的化学反应和电化学反应,从而实现全陶瓷的复合正极和电解质。这一全陶瓷正极和电解质可以在以锂金属为负极的固态电池中实现快速、可逆的循环100次。(2)通过将高电子电导的Mo6S8颗粒浸泡在溶解了 Na3PS4的四氢呋喃溶液里,在Mo6S8电极表面实现固态电解质的均匀包覆来改善Mo6S8与固体电解质之间的接触。本工作将上一个工作所得的经验应用于成本更低的全固态钠离子电池中。我们利用液相法在Mo6S8表面均匀包覆了一层Na3PS4固体电解质,最大程度地改善了 Mo6S8与固态电解质的接触面积。所得电极可以在以Na3PS4为固体电解质、Na-Sn为负极的全固态钠离子电池中循环500次,其循环性能为己报道的硫基全固态钠离子电池中最佳。(3)通过机械球磨法制备了同时具有离子电导和电子电导的Na2S-Na3PS4-C纳米复合电极,改善了全固态钠硫电池正极内的界面。全固态钠硫电池可以显着提升全固态钠离子电池的能量密度,但是其性能严重受限于活性物质Na2S极低的电子电导率和离子电导率,因此,解决全固态钠硫电池中界面问题的关键是:如何同时实现Na2S与电子导体和离子导体的均匀接触。本工作利用机械球磨的方法,将制得的纳米尺寸的Na2S与固态电解质和导电碳在电极内部均匀地混合,从而在电极内部实现连续的导电子和导离子的网络,所制备的电极在全固态钠离子电池中发挥出优异的电化学性能。(4)通过铸造-退火的工艺进一步改善Na2S-Na3PS4-C纳米复合电极中的界面接触。通过上一个工作中电池容量衰减机理的分析,我们发现电池性能的衰减主要来源于电极的界面阻抗。为了进一步改善全固态钠硫电池正极中的界面,我们将Na2S与P2S5的复合材料在高温下融化后,灌入介孔碳(CMK-3)中,通过调整Na2S与P2S5之间的比例,经过淬火和退火后,原位生成了Na2S/Na3PS4/CMK-3复合电极。这种原位生成的复合电极材料可以保证Na2S与固态电解质Na3PS4以及导电碳CMK-3之间拥有更好的界面接触,其循环性能也远高于上述球磨所得电极的循环性能,在60 ℃下、50次循环后能释放出650 mAh g-1的可逆容量,如此性能为目前报道的全固态钠硫电池中最佳。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-21)
熊志宏[10](2018)在《基于Co_3O_4/rGO复合电极的柔性全固态超级电容器及其电化学性能研究》一文中研究指出随着可穿戴电子设备的发展,柔性储能器件逐渐引起人们的重视。超级电容器比传统储能器件(如锂离子电池等),具有更高的功率密度、更快的充放电速率以及更可靠的安全性,是目前储能领域的研究热点。基于全固态电解质的薄膜状超级电容器因其质量小、物理性能稳定、与可穿戴电子设备兼容等特点,是未来最具潜力的研究方向之一。在所研究的电极材料中,四氧化叁钴(Co3O4)具有较好的首次充放电容量,最大的充电和放电容量分别为1100和1700 mAh/g,是一种重要的储能电极材料。本文采用水热法合成Co3O4纳米花,研究了水热温度和pH值对产物形貌和物相的影响;利用机械混合工艺复合还原氧化石墨烯(rGO),得到Co3O4/rGO复合电极材料:基于该复合材料和凝胶状电解质(KOH-PAAK),组装全固态超级电容器,并研究其电化学性能,获得结果如下:1、采用水热法合成了立方相Co3O4纳米花,产物的结晶性良好。研究了水热温度和介质的pH值对产物形貌的影响,结果表明,在温度为160-200 ℃和介质pH值为8.6-9.4,产物的物相和结晶性几乎保持不变。当pH=9.0,温度为160℃时,获得的是直径约为2 μm、残缺的纳米花:随着温度的升高,纳米花尺寸逐渐变大,同时纳米花更加完整;在180 ℃时,得到直径10 μm左右、最完整的纳米花;当温度升高至200 ℃时,纳米花出现明显残缺、尺寸减小。在180 ℃下,pH值从8.6逐渐增加至9.4时,纳米花尺寸先增大后减小,直至纳米花消失。在180℃,pH=9.0的条件下,得到了尺寸最大、结构最完整的Co3O4纳米花。2、采用机械混合法将Co3O4纳米花与rGO复合获得Co3O4/rGO复合材料,用该复合材料为电极、KOH-PAAK为全固态电解质组装成叁明治结构的全固态超级电容器。在电压范围为0~1V、扫速为5mV/s~2V/s的条件下,循环伏安曲线(CV)近似为矩形,展现出快速的电响应速率。在充放电速度为0.5~20 A/g的条件下,恒流充放电曲线(GCD)近似为叁角形,对应着快速的充放电过程;根据GCD曲线计算得到电容器的比电容为190 F/g,而且器件在循环1×104次后仍保留90%的电容量,表明良好的循环稳定性。交流阻抗谱(EIS)测试表明,低频区近乎垂直点线分布证实了较好的离子扩散性;在曲线拐点处计算得到较低的内阻约为0.55 Ω,对应着较快的电子传输特性。3、将电容器经过任意角度的折迭(由0°逐渐弯曲到180°时),其CV曲线几乎保持不变,保持着快速的电化学响应速率,说明该器件具有较好的电化学稳定性;将电容器串联,GCD分析表明输出电压也随之变高,而且具有较好的循环稳定性;利用组装的超级电容器能驱动功率约为5 μW的电子手表、0.06 W的LED灯、0.1 W的电子秤,能分别工作30 min、5 min以及2 min左右。(本文来源于《湖北大学》期刊2018-04-10)
全固态电极论文开题报告
(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:
构建了一种电势稳定性好的全固态钙离子选择电极(Ca~(2+)-ISE),采用碳纳米管(CNT)/Ag/MoS_2为转导层,自制的叁脚架化合物作为钙离子载体,制备固体接触式Ca~(2+)-ISE。系统分析了全固态Ca~(2+)-ISE的稳定性、能斯特斜率、响应范围、选择性系数等主要性能,发现制备的固体接触式Ca~(2+)-ISE在钙离子浓度为1×10~(-6)~1×10~(-1)mol/L范围内呈现线性能斯特响应,响应斜率为28. 1 mV/decade。CNT/Ag/MoS_2的引入有利于提高固体接触式Ca~(2+)-ISE的离子浓度线性响应范围,缩短电势平衡时间,降低测试能斯特斜率与理论值差,对于Ca~(2+)-ISE的长期在线检测有重要研究意义。
(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。
全固态电极论文参考文献
[1].何成,王酉,李光,周武杰.基于全固态离子选择性电极的多巴胺生物传感器研究[J].传感技术学报.2019
[2].罗云凤,刘保双,李春香.基于碳纳米管/Ag/MoS_2转导层的全固态钙离子选择电极[J].应用化学.2019
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[6].杨维清,张海涛,储翔,黄海超,苏海.面向无线监测的柔性微型全固态超级电容器电极材料的制备及应用[C].第五届全国储能科学与技术大会摘要集.2018
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