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超级电容器新材料被科学家用离子置换方法制备出来
超级电容器新材料被科学家用离子置换方法制备出来
2014-07-28 16:25:28
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近日,郑州大学的相关科研课题组,用某种方法制备出了高性能硫化物超级电容器电极材料,据悉是率先利用了部分离子置换的方法。这个研究课题是在国家自然科学基金和河南省教育厅基础研究计划等项目支持下完成的。
据悉,与传统电容器相比,超级电容器具有许多不可替代和不可或缺的优势,如充放电速率快、循环寿命长、能量转化效率高、操作稳定、小尺寸、无污染等,是一种非常有前途的能量贮存设备。
陈卫华带领的课题组首先成功地合成了以窝状纳米带作为基本组成单元的三维分等级鸟巢状二硫化三镍与硫化镍电极材料,然后分别将阴离子硒离子和阳离子钴离子引入到鸟巢状二硫化三镍与硫化镍复合材料中,制备出具有与母体材料相似形貌的二硫化三镍与八硫化九钴和硫化镍与二硒化镍复合电极材料。同时,课题组还在这个过程中成功地将材料组分进行了调控,并且实现了形貌遗传。
测试显示,离子置换前后电极材料的倍率性能和充放电比容量等电化学性能得到了很大的提高。电化学测试说明三种材料在大扫描速率下仍然具有非常尖锐的氧化还原峰,这就意味着此类材料具有优异的电化学响应,尤其是硫化镍与二硒化镍复合电极材料,其在10000毫伏每秒的扫速下氧化还原峰几乎没有变化。恒流充放电测试说明所有的电极材料均具备高的比容量。二硫化三镍与硫化镍、二硫化三镍与八硫化九钴和硫化镍与二硒化镍三种电极材料在电流密度为0.5安培每克时首次恒流充放电比容量依次为516、925和1412法拉每克,并且具有较好的循环稳定性,与市用的二氧化锰材料相比较,具有很大的应用前景。
据悉,这个科研课题组是化学与分子工程学院副教授陈卫华博士带领的,相关研究成果发表在最近一期由美国化学会主办的《材料化学期刊》上。
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化学词典告诉你是否适合糖尿病人以及赤藓糖醇的用途,随着全球经济的发展以及生活方式的改变,肥胖、糖尿病等健康问题越来越严重,并导致各种慢性疾病的发生。而赤藓糖醇作为甜味剂之一,是否适合糖尿病人呢? 赤藓糖醇适合糖尿病人吗赤藓糖醇特别适合糖尿病人食用,其原因在于人体内没有代谢赤藓糖醇的酶系,所以当小肠吸收进入血液后,不能被代谢,而几乎全部随尿排出体外,避免了像其他糖醇进入大肠后由于量过大而产生腹胀、肠鸣和腹泻的副作用,能适用于各类人群,尤其是糖尿病患者。赤藓糖醇作为目前市场上唯一采用生物技术提取的功能糖醇,其天然“零热量”的健康属性,成为人们健康用糖的首选,在欧美日韩等发达国家已广泛进入人们的一日三餐。赤藓糖醇用途1、食品领域世界卫生组织和联合国粮食与农业组织(WHO/FAO)食品添加剂专家联合会(JECFA)于1999年6月批准赤藓糖醇可作为食用甜味剂,无需规定ADI(每日容许摄入量)值;美国食品及医药管理局(FDA)于1997年批准了公认安全物(GRAS)认证;我国在GB2760-2011中规定,赤藓糖醇可在各类食品中按生产需要适量使用。赤藓糖醇的特殊营养、功能特性及物理、化学性质,使其应用领域十分广泛,特别是在食品工业中作为低热量甜味剂和高甜度甜味剂的稀释剂。赤藓糖醇在部分替代蔗糖添加入食品后,使食品的热值大大降低,同时还可改善产品风味、组织及贮存稳定性。通过与阿斯巴甜、安赛蜜强力甜味剂混合使用,可以赋予食品类似砂糖的风味,还能起到增量的作用。糖果、巧克力类食品。在糖果、巧克力类食品中,赤藓糖醇往往作为低热量甜味剂和高甜度甜味剂的稀释剂替代部分蔗糖。其实,除了甜度与蔗糖相似这一特性外,其他特性也使赤藓糖醇在不同类型糖果、巧克力生产中发挥巨大作用。高溶解热特性可制成有清凉感的糖果;易结晶而不吸湿的特性,便于各种糖果的忌湿贮存;稳定性好,可以防止—般食品加工中出现褐变或分解现象,特别是硬糖生产时的高温熬煮下的褐变。赤藓糖醇的应用,解决了巧克力制造中大部分功能性甜味剂的吸湿性高造成的巧克力起霜现象。和其他甜味料并用制成的巧克力在食感、风味、口感等方面更优于蔗糖制品,而热稳定性的特点应用在80℃以上的环境中制造巧克力,能大大缩短加工时间,有益改善巧克力产品风味。焙烤类食品。在烘焙制品中,赤藓糖醇可用于曲奇饼干及糕点中,除了降低热量外,还能改善烘焙稳定性,延长货架期。由于它具有良好的持水性,因此可使面团更紧实,使最终制品柔软、色泽浅淡,且有着不同的口溶性。饮料类。赤藓糖醇对饮料主要感官特征的影响体现在提高甜度、厚重感和滑润感,降低苦涩感,掩饰异味,改善饮料的整体风味,如赤藓糖醇应用于茶饮料中可以明显减少其后苦味;利用赤藓糖醇溶解时吸热大的特点制成清凉性固体饮料;利用赤藓糖醇生产新型的低热量饮料中,添加赤藓糖醇的果汁饮料,可降低热量75%—80%;稳定特性可以应用在需要巴氏、高温短时和超高温等杀菌工艺的饮料中。保健类食品。由于赤藓糖醇特殊的生理代谢机理,具有不易被酶降解,不参与糖代谢,不导致血糖变化的特点,有“零”热值甜味剂之称,因而可用于开发糖尿病、葡萄糖不适症、肥胖症等人群的功能食品或饮料。赤藓糖醇的抗龋齿性,不能被突变链球菌等病原菌利用,故由赤藓糖醇制成的糖果、儿童牙膏和口香糖对保护儿童的口腔健康有积极的作用。2、医药、保健品领域在医药、保健品行业,赤藓糖醇可作为固体制剂的矫味剂和片剂的赋型剂,可将其制成包衣、压片辅料、粉末、颗粒、胶囊等,不仅有效改善固体制剂的口感,吞咽过程中,在口腔、咽及食管中即可大部分被生物膜吸收,还具有保护胃粘膜、起效快,生物利用度高等显著特点。 责任编辑:qxl你可能感兴趣的中国化工网栏目:化学试剂 ,化学元素,化学元素周期表,CAS查询

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