Browsing 2020年第26卷 by Title
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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 ... -
基于纳米孔金与离子印迹聚合物结合的新型电化学传感器用于测定砷离子(III)
(《电化学》编辑部, 2020-12-28) -
基于纳米金属的增强效应在CO2电还原反应中的应用进展
(《电化学》编辑部, 2020-08-28)将二氧化碳通过电化学方法转化为化工原料再利用,不仅可以有效缓减温室效应,而且可以实现自然界的碳循环,对绿色化学与可持续发展意义重大. 本文简要地介绍了二氧化碳电还原的优势及其基本反应原理并综述了近年来基于纳米金属催化剂的一系列活性增强策略的研究进展. 重点探究了合金效应、界面工程、协同效应、缺陷工程以及载体效应等对纳米金属电催化还原二氧化碳性能的影响及相关反应机理. 基于以上策略,提出未来开发面向工业化应用的二氧化碳电还原催化剂面临的挑战与前景. -
基于钴酸锂载体构筑高体积比容量硫基复合材料
(《电化学》编辑部, 2020-10-28)锂-硫电池具有高的理论质量/体积能量密度,因而成为最具发展潜力的高比能二次电池体系. 然而,由于硫载体通常采用轻质的碳纳米材料,导致硫基复合材料的振实密度和体积比容量均偏低,制约了电池体积能量密度的提升. 本文尝试采用具有高密度特征的钴酸锂(LiCoO2)作为硫的载体材料,以构筑高振实密度的硫基复合材料,进而提高硫正极的体积比容量. 研究显示,LiCoO2对可溶性多硫化物具有较强的吸附作用,能够促进硫的电化学转化,因而提高了硫的活性物质利用率和循环稳定性. ... -
基于非贵金属氧还原催化剂的质子交换膜燃料电池性能
(《电化学》编辑部, 2020-08-28) -
多孔电极在电化学体系中的应用
(《电化学》编辑部, 2020-10-28)查全性教授是中国现代电化学的奠基人之一. 在他的带领下,武汉大学化学系电化学研究室在基础电化学和应用电化学领域取得了卓越的成绩. 查教授及同事们在过去几十年里,栽培学生无数. 后来,一部分学生有幸成为推动世界电化学学科发展的中坚力量. 在这篇综述中,作者将概述查教授及同事们在电化学领域打下的夯实基础,及作者在多孔电极方向的研究进展. 本文的所有作者均于不同时期毕业于武汉大学. 站在巨人的肩膀上,我们实属荣幸！ -
富锂层状正极材料Li2MnO3的表面改性及其电化学性能研究
(《电化学》编辑部, 2020-04-28)Li2MnO3正极材料具有较高的理论容量（459 mAh·g -1）,不仅安全无毒还能够大大降低电池的制造成本,从而受到越来越多的关注. 然而,较低的首圈库仑效率和较差的循环性能妨碍了其在锂电池中的实际应用. 在此,作者研究了MgF2涂层对Li2MnO3正极材料的电化学性能. 结果表明,MgF2涂层诱导部分层状Li2MnO3向尖晶石相转化,从而降低了首圈不可逆容量,提高库仑效率. 重量比为0.5%、1.0%和2.0%的MgF2涂层电极的 ... -
序 言——写在查全性院士纪念专辑出版之际
(《电化学》编辑部, 2020-10-28) -
总目录
(《电化学》编辑部, 2020-12-28) -
惰性小分子电催化还原反应的电解液调控
(《电化学》编辑部, 2020-08-28)本文概述了惰性小分子电催化还原反应（如二氧化碳还原反应和氮气还原反应）中电解液的组成和作用机制,介绍了相关电解液研究的最新进展,并讨论了电解液调控在揭示反应机理、改善催化性能中的重要作用. -
新型单丝电极交流探头在3.5wt.% NaCl中的电化学响应规律研究
(《电化学》编辑部, 2020-06-28)本文应用新研发的一种无参比无辅助的单丝电极交流探头技术,研究碳钢和锌金属丝电极在3.5wt.% NaCl中的电化学腐蚀规律和牺牲阳极保护行为. 通过与传统的三电极电化学交流阻抗结果的对比和分析,进一步证明了该新型探头具有简便、快速、准确、稳定的特性,可实现定量评估. 测量显示,在3.5wt.% NaCl中,碳钢的瞬时腐蚀速率及累积腐蚀失重大于锌,它们腐蚀行为的差异与表面膜的性质及变化有关. 在碳钢-锌电偶对中,锌的保护效率可达到95%以 ... -
有序介孔碳/石墨烯/镍泡沫的制备及其对多巴胺的高灵敏度和高选择性检测
(《电化学》编辑部, 2020-06-28)柔性生物传感器在可穿戴电子设备中有着广泛的应用前景. 为了获得柔性电化学多巴胺传感器,作者在本工作中首先在镍泡沫表面通过化学气相沉积生长石墨烯,随后通过高温碳化嵌段共聚物与酚醛树脂在石墨烯表面共组装形成的薄膜制备了有序介孔碳/石墨烯/镍泡沫（OMC/G/Ni）复合材料. 其中,镍泡沫可以为复合材料提供具有高导电性和良好柔韧性的金属骨架,而具有垂直排列介孔阵列的有序介孔碳层为复合材料提供了高的电活性表面积,且有利于活性位点的暴露. ... -
有机磷酸酯阻燃电解液的研究进展
(《电化学》编辑部, 2020-10-28)随着锂离子电池的市场拓展,安全性问题已成为电动汽车、大规模储能等应用领域关注的首要问题. 目前商品化的锂离子电池普遍采用低沸点碳酸酯类电解液,其易燃性成为电池不安全性的主要隐患. 为了提高锂离子电池的本征安全性,阻燃或不燃性电解液成为近年来研究的热点,其中以磷酸酯为溶剂的阻燃型或不燃型电解液受到广泛关注. 本文主要介绍磷酸酯阻燃和不燃电解液的研究状况,分析了这类电解液与锂离子电池正负极的兼容性问题,讨论了改善磷酸酯电解液电化学兼容性的途 ...