Browsing 2020年第26卷 by Title
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Ta 5+掺杂Li7La3Zr2O12的合成及其性能研究
(《电化学》编辑部, 2020-04-28)本文采用固相法制备了Ta 5+掺杂的石榴石型无机固体电解质Li7-xLa3Zr2-xO12（xTa-LLZO）,研究了不同的掺杂量对材料性能的影响. 通过X射线发射光谱（XRD）、冷场发射电子扫描电镜（FESEM）和电化学阻抗（EIS）对材料进行物理表征和阻抗测试,并且组装LiFePO4//LLZTO//Li全固态锂电池测试电池的循环稳定性. 结果表明,随着Ta 5+掺杂的增加,材料呈现出一个单一的立方相结构,当Ta ... -
一种简单灵敏的基于适配体的黄曲霉毒素B1电化学传感器
(《电化学》编辑部, 2020-06-28)黄曲霉毒素B1（AFB1）以其高毒性和致癌性成为食品安全隐患而备受关注. 本文拟构建一种新颖、简单、快速、灵敏的传感器用于谷物食品中AFB1的痕量检测. 将介孔碳（CMK）修饰在工作电极表面来增大电极的表面积,再将工作电极恒电位沉积金纳米粒子（AuNPs）,提高电信号的同时,为下一步巯基化适配体的连接提供位点. 检测过程中,AFB1可以竞争性地去除吸附在适配体链上的亚甲基蓝（MB）引起电信号的变化,对AFB1进行定量检测. ... -
中空核壳结构Ni1.2Co0.8P@N-C钠离子电池负极材料的制备及拉曼研究
(《电化学》编辑部, 2020-06-28)本文设计制备了一种新型的氮掺杂碳包覆镍钴双金属磷化物中空核壳结构纳米立方体(Ni1.2Co0.8P@N-C)作为钠离子电池负极材料. 该材料以镍钴类普鲁士蓝(PBA)纳米粒子为模板,先后经水热法、磷化法和高温碳化处理后合成. 将其作为活性材料应用在钠离子电池中,该材料展现出优异的循环稳定性,当以100 mA·g-1的电流密度循环至200圈时,该材料的库仑效率保持在99.3%. 进一步通过对不同电位下Ni1.2Co0.8P@N-C材料中的 ... -
乙烷脱氢共生电能-增值化学品固体氧化物燃料电池研究进展
(《电化学》编辑部, 2020-04-28)天然气/页岩气供应大幅增加推动了全球由乙烷制取乙烯等增值化学品的发展,深刻改变着石化产业的格局,乙烷高效清洁地转化为更高价值化学品具有深远意义. 乙烷蒸汽裂解制乙烯是一项比较成熟的工业生产技术,但是这一过程存在耗能高、积碳严重、热力学平衡受限等问题. 电能-增值化学品共生固体氧化物燃料电池由于可以将燃料气自发反应转化为高价值化学品的同时释放电能的特点被广泛研究. 本文总结了采用共生固体氧化物燃料电池将乙烷电化学脱氢共生乙烯增值化学品和电 ... -
低成本硫化物固态电解质Li6-xPS5-xClx的制备与性能研究
(《电化学》编辑部, 2020-12-28)硫化物固体电解质以其室温电导率高,热稳定性好,电化学窗口宽等特点,在高功率及室温固态电池方面优势突出,是极具潜力的固态电解质材料. 但制备其所需的高纯度Li2S原料高昂的价格使其实际应用受到掣肘,故本文使用单质锂金属（99.9%）、升华硫、氯化锂和五硫化二磷等低成本原料,采用球磨法和高温热处理制备得到了Li6-xPS5-xClx（x = 0.5）固态电解质粉末,通过X射线衍射（XRD）、拉曼（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱 ... -
作者索引
(《电化学》编辑部, 2020-12-28) -
全钒氧化还原液流电池用石墨毡电极的分步氧化活化
(《电化学》编辑部, 2020-12-28)石墨毡电极是组成钒电池的关键材料,其较低的电化学活性是造成钒电池功率密度较低的关键因素之一. 本论文采用一种简便的石墨毡电极分步氧化活化法,先将石墨毡在高锰酸钾溶液中进行氧化,后置于活化溶液中激发其反应活性. 通过对处理后的石墨毡进行循环伏安、交流阻抗测试、XPS以及SEM表征,发现氧化时间和活化溶液组成是影响电极性能的因素,在本文中,先经过3天氧化时间,后在配比为3:1的活化溶液中处理的电极,较其他方法处理的电极,电荷传递电阻明显降低 ... -
前驱体中N含量对FeN/C催化剂氧还原活性的影响研究
(厦门大学《电化学》编辑部, 2020-02-28)采用热解法制备FeN/C催化剂，考察催化剂前驱体中氮含量对其氧还原活性的影响. 使用X射线衍射、比表面积和孔径分布测试、透射电子显微镜以及热重分析等方法对催化剂的结构、形貌及催化剂前驱体的热性质等进行表征，使用线性扫描伏安法对催化剂的氧还原活性进行测试. 结果表明，以1,10-菲啰啉为氮源，FeCl3为铁源，Black Pearl 2000为载体，催化剂前驱体中1,10-菲啰啉含量为20wt%，Fe含量为1wt %时，热处理制备所得催化 ... -
单晶电极界面反应过程的电化学原位拉曼光谱研究
(厦门大学《电化学》编辑部, 2020-02-28)自20世纪70年代起，人们利用原位光谱技术（拉曼、红外等）对电化学界面进行了系统的研究，进而发展出原位谱学电化学的研究方向，由于其具有良好的表面灵敏度和能量分辨率，可以提供更多的表面反应信息，进而从微观上揭示反应机理. 伴随着纳米技术的兴起，表面增强拉曼光谱技术取得了快速的发展. 近来，壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱（shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy，SHINE ... -
单气室固体氧化物燃料电池的材料、微堆结构与相关应用
(《电化学》编辑部, 2020-04-28)单气室固体氧化物燃料电池（SC-SOFC）是一种整个电池处在单一气室中,阳极和阴极分别对混合气体中的燃料和氧气进行选择催化产生电动势的特殊结构燃料电池. SC-SOFC因其独特的原理和结构而具有无需密封、易于堆叠、可以快速启动和不易发生积碳等诸多优点,有很大的应用潜力. 作者在SC-SOFC的原理和特点的基础上,系统地总结了SC-SOFC所用材料、微堆结构设计、衰退机制及应用方面的研究进展;以提高SC-SOFC微堆的输出电压和功率为目的 ... -
原子力显微镜在锂离子电池界面研究中的应用
(厦门大学《电化学》编辑部, 2020-02-28)近几年，电动汽车市场的飞速发展对锂离子电池的能量密度和安全性提出了更高的要求. 然而，过去近30年，在应用终端市场的大力推动下，锂离子电池的电极材料、电池结构设计和生产工艺都已经发展得比较成熟，容量提升空间已经比较小，想要进一步提高现有锂离子电池的能量密度，需要对锂离子电池的整个系统和工作原理有更深刻和全面的理解. 存在于锂离子电池电极材料和电解液之间的固态电解质中间相（solid electrolyte interphase，SEI） ... -
反应条件对铜催化CO2电还原的影响
(《电化学》编辑部, 2020-12-28)工业规模的化石能源消耗导致大气中二氧化碳含量不断增加,CO2转化利用成为人们日益关注的热点问题. 金属铜因其成本低廉、储量丰富,并且具有独特的CO2亲和力能够生成多碳化合物,是目前CO2电还原中研究最为广泛深入的电极材料. 由于阴、阳离子的特征吸附对Cu电极性能有显著影响,并且不同反应体系中对Cu电极上CO2吸附、活化影响也有所不同,因此导致金属Cu电极上报道的电催化活性、产物种类与选择性等都非常宽泛. 基于此,有必要系统地研究各种反应 ... -
固体氧化物电解池直接电解CO2的研究进展
(《电化学》编辑部, 2020-04-28)固体氧化物电解池是一种高效、环境友好型的能量转换器件,可以直接将电能转化为化学能. 本文介绍了近年来作者课题组在固体氧化物电解池直接用于CO2还原的研究进展,并以阴极材料为主着重讨论了金属陶瓷电极和混合导电型钙钛矿氧化物电极的研究工作,最后展望了未来固体氧化物电解池直接电解CO2的研究思路和方向. -
固液界面双电层的理论计算模拟
(厦门大学《电化学》编辑部, 2020-02-28)固液界面双电层在电化学中处于核心地位. 如何发展一个理论方法，在该方法的框架下计算双电层的平衡性质和动力学性质一直以来都是理论研究的难点和热点. 本文总结了最近十几年第一性原理计算方法在计算双电层平衡性质和电催化反应的进展，如热力学方法、反应中心模型以及双参考方法. 并进一步详细地阐述了基于周期性均匀介质溶剂化模型 ( DFT/CM-MPB)对于固液界面双电层的研究，该方法能够计算双电层的平衡性质(零电荷电势和微分电容)和表面相图，在此 ... -
基于伪随机二进制序列的阻抗谱快速重构及其在电化学能源领域的应用
(《电化学》编辑部, 2020-06-28)阻抗谱的应用范围越来越广,其传统测试方法耗时长的问题也日益突出. 提高阻抗谱测量速度的各种尝试中,合成宽带激励信号和设计高效率估计算法被认为是最具潜力的解决方案,由于伪随机二进制序列（pseudo-random binary sequence,PRBS）具有功率谱平坦和易生成等优点,它在阻抗谱快速测试中具有独特优势. 本文综述了快速阻抗谱测试中三个核心问题：PRBS信号类型、不同快速算法及其在电化学能源领域的典型应用. ... -
基于取代型多酸复合材料的多巴胺电化学检测
(《电化学》编辑部, 2020-12-28)本文构建了基于取代型多酸与还原氧化石墨烯（RGO）复合材料的多巴胺电化学传感器. 首先,通过水热法合成了十一钨镍杂多钨硅酸盐K2H2SiW11NiO39·xH2O（SiW11Ni）,利用Hummers法与化学还原法合成了还原氧化石墨烯. 并使用SEM、XRD与FTIR等测试方法对材料进行了表征. 将SiW11Ni与RGO按照一定的比例滴涂在玻碳电极表面,以便成功构建出传感界面（SiW11Ni-RGO/GCE）. 然后,采用电化学阻抗法与 ... -
基于有机物电极的电化学能量存储与转化
(《电化学》编辑部, 2020-08-28)由于高安全的特性,水系二次电池被认为是未来大型储能的有效解决方案之一. 然而,现有水系电池主要以含金属元素的无机化合物为电极活性材料,其在大型储能中的实际应用仍受到循环寿命、环境问题、原料成本或金属元素丰度的限制. 相较于无机电极材料,部分有机电极材料具有原料丰富、结构丰富、可持续及环境友好等优点. 此外,有机物材料分子内空间大,能够存储不同价态电荷,因此近年来被广泛关注. 本文综述了课题组近期在有机物电极方面的研究进展,内容聚焦含羰基 ... -
基于流动池的电化学二氧化碳还原研究进展
(《电化学》编辑部, 2020-08-28)采用电化学方法将二氧化碳（CO2）还原转化为基础化学品或碳基燃料是目前极具前景的碳资源利用新方式. 考虑到该技术未来的发展方向和大规模应用需求,人们亟需开发具有高转化效率和高稳定性的电解设备. 在本文中,作者详细介绍了现阶段发展的两种流动池的结构特点及性能优势,阐述了每种反应体系的内在局限性, 深入分析了整个反应体系所用组件（电解池、气体扩散电极、离子交换膜）对于性能的影响. 最后,针对目前该领域存在的挑战及未来发展趋势进行了总结与展望. -
基于电-化-热耦合理论对称双阴极固体氧化物燃料电池堆的电流与温度场数值模拟
(《电化学》编辑部, 2020-12-28) -
基于电化学噪声研究模拟海洋大气环境下304不锈钢的点蚀行为
(《电化学》编辑部, 2020-04-28)基于电化学噪声技术建立了不锈钢海洋大气点蚀监测系统,利用该系统对处于干湿循环环境下不锈钢的点蚀行为进行监测. 使用时域谱图、时域统计、频域谱图和散粒噪声理论等分析方法对采集到的电化学噪声数据进行处理分析,并结合动电位极化法,形貌分析法共同研究不锈钢的点蚀行为. 研究结果表明,304不锈钢在模拟海洋大气环境下的点蚀行为分为钝化、亚稳态点蚀和稳态点蚀三个阶段. 在钝化阶段,电位电流噪声信号出现少量的同步异向波动,腐蚀事件发生频率高,平均电量 ...