Ni掺杂MoS2/石墨烯催化剂的制备及其电催化析氢活性

为了制备高效、低成本的析氢反应电催化剂,采用一步水热法制备镍掺杂二硫化钼/石墨烯复合材料(Ni_x-MoS₂/G,x=0.03,0.05,0.10),并用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和X-射线光电子能谱（XPS）对其进行表征,讨论镍掺杂对复合材料的微观结构和电催化析氢性能的影响. 结果表明,与MoS₂/G催化剂相比,镍掺杂的MoS₂/G催化剂显示了更高的电催化析氢性能,尤其当水热反应体系中的Ni和Mo的摩尔比为1∶20时,制备的Ni_0.05-MoS₂/G显示了最强的电催化析氢性能,其塔菲尔斜率为50.8 mV/dec. 电催化活性的增强主要是由于少量镍的掺杂改变了复合催化剂的形貌,使MoS₂纳米片更好地负载在石墨烯表面,暴露出更多的催化活性位点,同时镍掺杂提高了MoS₂边缘活性位的固有催化活性.     

柠檬酸对MoS2催化剂析氢反应催化活性的影响

选取性质稳定且还原能力较强的硫代乙酰胺作为硫源和还原剂,通过简单水热法制备二硫化钼(MoS₂)催化剂,探究不同柠檬酸的添加量对其电化学性能的影响.使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)进行形貌和微观结构表征,利用循环伏安法(CV)、线性电势扫描法(LSV)、塔费尔曲线(Tafel)等电化学方法对其进行性能表征.结果表明,柠檬酸的添加能够增加催化剂的电化学活性表面积,增强MoS₂催化剂析氢反应(HER)的催化活性.     

Co-MoP/MoS2/Cu的制备及其电催化析氢性能

通过水热法在泡沫铜基体上生长MoS₂前驱体,并在合成过程中通过Co的加入,优化催化剂表面形貌。Co-MoP/MoS₂/Cu为无定形态,催化剂纳米颗粒呈球形,表面具有密集的刺状突起。通过一系列表征手段,证明了Co的加入能有效改善MoP/MoS₂/Cu的表面形貌,增加催化剂的比表面积,有利于催化剂与电解液的充分接触,提高催化剂的催化活性。电化学测试表明,在电流密度为10 mA·cm^-2时,过电位为60 mV,具有良好的电催化析氢活性。在大电流密度下具有良好的稳定性,在300 mA·cm^-2的电流密度下连续工作24 h后,性能无明显下降,能更好地满足工业化的要求。     

Z-CoS2-MoS2/rGO的合成及电化学储锂性能

为了研发比容量高和循环性能稳定的电化学储锂电极材料,用二甲基咪唑钴(ZIF-67)作为Co源前驱体,通过一步水热法制备Z-CoS₂-MoS₂/rGO(还原氧化石墨烯)复合材料,研究微观结构和电化学储锂性能. 结果表明,与采用CoCl₂作为钴源制得的CoS₂-MoS₂/rGO相比,Z-CoS₂-MoS₂/rGO复合材料中CoS₂粒子有着更加细小和较均匀的粒径,很好地分散在MoS₂和rGO表面,形成了相应的异质结构. 作为电化学储锂电极材料,Z-CoS₂-MoS₂/rGO的可逆比容量可以达到1 092 mA·h/g,经900次循环后在500 mA/g电流密度下保持了941 mA·h/g的储锂可逆比容量,显示了稳定的充放电循环性能. Z-CoS₂-MoS₂/rGO优异的电化学储锂性能主要归因于该双金属硫化物复合材料具有较多的电化学储锂电极反应电对以及复合材料中CoS₂纳米颗粒、MoS₂纳米片和rGO之间均匀的复合及所形成的异质结构.     

水热法合成MoS2/RGO的复合物及其电催化析氢性能研究

以石墨烯、钼酸铵和硫脲为原料,通过控制质量配比,采用水热法合成了具有不同质量比的二硫化钼/还原氧化石墨烯(MoS₂/RGO)复合材料.采用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜以及透射电子显微镜对该复合材料的结构和形貌进行了表征,结果发现MoS₂/RGO质量比为1∶2时,形成的层间化合物分散良好,且MoS₂锚定在RGO表面,形成异质结构.通过电化学测试对MoS₂/RGO电催化析氢性能进行了研究,发现HER过程可能是由Volmer-Heyrovsky机制发生的,先是快速放电过程,然后是电化学脱附过程.原料MoS₂/RGO质量比为1∶2时,具有较小的Tafel斜率(32 mV/dec)、较低的过电位(145 mV)和良好的化学稳定性.     

Bi2S3-MoS2/石墨烯复合材料的合成及电化学储锂性能

为了研发高性能的锂离子电池负极材料,采用水热法合成了Bi₂S₃-MoS₂/石墨烯复合材料,利用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）、热重分析（TGA）和X-射线光电子能谱（XPS）对复合材料进行表征,讨论复合材料的微观结构对电化学储锂性能的影响. 特别是,当Bi与Mo的物质的量之比为1∶4时,Bi₂S₃-MoS₂/石墨烯的电化学储锂可逆比容量可以达到1 140 mA·h/g,并具有稳定的循环性能. 当充放电电流密度为1 000 mA/g时,其高倍率特性为886 mA·h/g. Bi₂S₃-MoS₂/石墨烯复合材料优异的电化学储锂性能主要由于MoS₂具有更少的层数和较多的边缘以及Bi₂S₃纳米粒子具有更均匀的粒径,并能很好地分散在石墨烯表面,增强了复合材料容纳锂离子的能力,改善了储锂电极过程的动力学性能.     

钇掺杂二硫化钼/石墨烯的制备及其储锂性能

采用一步水热法制得钇掺杂二硫化钼/还原氧化石墨烯(Y-MoS₂/rGO)锂离子电池阳极复合材料.实验结果显示,此复合材料的形貌为三维褶皱rGO负载Y-MoS₂纳米微球.同未掺杂的MoS₂/rGO电极相比,Y-MoS₂/rGO电极的可逆容量达到878.8(第2圈)和823.7 mAh·g^-1(第100圈),容量保持率为93.7%.Y-MoS₂/rGO复合材料储锂性能的提升主要得益于Y掺杂MoS₂和rGO的优异导电性及二者的协同作用.     

NiMoP/C复合材料的制备及其电催化析氢性能

以四水合钼酸铵[(NH4)6Mo7O24?4H2O]为钼源、六水合硝酸镍[Ni(NO3)2?6H2O]为镍源、H3PO4为磷源,采用溶液凝胶法制备前驱体,然后通过化学气相沉积法制备了块状NiMoP/C复合材料.采用XRD、SEM、TEM、XPS、Raman和N2-等温吸附脱附等测试技术,对NiMoP/C复合材料的物理化...     

V2O5/rGO复合材料的电化学性能和储锂机理

为研究V₂O₅/rGO复合材料作为锂离子电池负极的循环稳定性、导电性以及锂离子在其中的迁移机理,通过实验和第一性原理计算相结合的方式,利用水热法制备了V₂O₅/rGO复合材料。实验研究发现,V₂O₅/rGO复合材料的首次放电比容量为943.4 mA·h/g,高于V₂O₅(约为849.7 mA·h/g),经过150圈循环后其放电比容量保持率为65.2%,也高于V₂O₅(40.4%),说明V₂O₅/rGO具有更高的比容量和更优异的循环稳定性。电化学阻抗测试发现,V₂O₅/rGO高频区的半圆小于V₂O₅,说明其导电性更佳。通过基于态密泛函理论的第一原理计算发现,V₂O₅/rGO在嵌锂之后,在费米能级处d...     

磷镍钼/石墨片电极材料的制备及其电催化析氢和葡萄糖检测性能

以开发高效水分解制氢和葡萄糖检测电极材料为目标,采用电化学沉积法在廉价的商业石墨片(GS)上直接生长过渡金属磷镍钼化合物.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对所制备电极材料进行表征,并研究了其催化性能.结果表明:所制备的Mo-Ni-P非晶薄...     

Influences of melt spinning on electrochemical hydrogen storage performance of nanocrystalline and amorphous Mg2Ni-type alloys

In order to improve the electrochemical hydrogen storage performance of the Mg₂Ni-type electrode alloys, Mg in the alloy was partially substituted by La, and the nanocrystalline and amorphous Mg₂Ni-type Mg_20−x La _x Ni₁₀ (x=0, 2) alloys were synthesized by melt-spinning technique. The microstructures of the as-spun alloys were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The electrochemical hydrogen storage properties of the experimental alloys were tested. The results show that no amorphous phase is detected in the as-spun Mg₂₀Ni₁₀ alloy, but the as-spun Mg₁₈La₂Ni₁₀ alloy holds a major amorphous phase. As La content increases from 0 to 2, the maximum discharge capacity of the as-spun (20 m/s) alloys rises from 96.5 to 387.1 mA·h/g, and the capacity retaining rate (S ₂₀) at the 20th cycle grows from 31.3% to 71.7%. Melt-spinning engenders an impactful effect on the electrochemical hydrogen storage performances of the alloys. With the increase in the spinning rate from 0 to 30 m/s, the maximum discharge capacity increases from 30.3 to 135.5 mA·h/g for the Mg₂₀Ni₁₀ alloy, and from 197.2 to 406.5 mA·h/g for the Mg₁₈La₂Ni₁₀ alloy. The capacity retaining rate (S ₂₀) of the Mg₂₀Ni₁₀ alloy at the 20th cycle slightly falls from 36.7% to 27.1%, but it markedly mounts up from 37.3% to 78.3% for the Mg₁₈La₂Ni₁₀ alloy.     

不同形貌MoS2电催化剂的制备及其析氢性能

为了提高二硫化钼催化水电解析氢的性能,采用钼酸铵和还原性磷钼酸铵(rPOM)两种不同的钼源,以硫代乙統胺为硫源,制备片状和花球状两种形貌的MoS2电催化剂,并通过物理表征与电化学分析,考察了其水电解析氢的性能.结果表明:与片状MoS2相比,花球状MoS2具有较低的过电位(在交流密度为10 mA/cm2时的过电位为287...     

La1-xCexNi3.54Co0.78Mn0.35Al0.32贮氢合金相结构和电化学性能的研究

采用真空电弧熔炼和热处理方法制备了La1-xCexNi3.54Co0.78Mn0.35Al0.32(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6)贮氢合金.X射线衍射(XRD)分析表明,合金含有单一CaCu5型六方结构相.电化学性能测试表明,随着x的增加,合金的最大放电容量从348.1mAh/g(x=0.1)单调地减小到310.1 mAh/g(x=0.6);HRD1200先从28.6%(x=0.1)增加到65.4%(x=0.5)然后降低到60.1%(x=0.6),归因于合金表面的电催化活性和合金体内氢原子扩散速率均随x的增大先增大后减小.     

MoO3 薄膜的MoS2 氧化法制备、器件组装 及其电致变色性能

以MoS_2为原料,通过超声波辅助液相剥离块体MoS_2,得到了MoS_2纳米片。将其分散于乙醇中,然后旋涂至氟掺杂氧化锡(FTO)导电玻璃上,煅烧后得到MoO_3薄膜,并组装成电致变色器件,研究了器件的电致变色性能。结果表明,所制备出的MoO_3纳米片的厚度约为50～60 nm,所制备的电致变色器件在580 nm波长处,透过率调制幅度达到最大值16.2%,器件的着色时间为3.0 s,褪色时间为9.2 s。     

Charge and discharge curves： a unique reliable evidence for the electrochemical properties of LiCoO2

X-ray diffraction (XRD), the traditional characterization method to detect the electrochemical properties of LiCoO2, was doubted. The XRD patterns of three types of LiCoO2, with similar electrochemical properties, present differences. For the same type of LiCoO2, different XRD patterns were obtained when the sample preparing methods were different, because of preferred orienta- tion. The nonstandard method to prepare XRD powder samples can eliminate preferred orientation. The reliable evidence to detect electrochemical properties is still charge and discharge curves.     

Preparation of TiO2 photocatalyst loaded with V2O5 for O2 evolution

TiO₂ photocatalysts loaded with V₂O₅ were prepared via a modified hydrolysis process, and characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, Raman spectra and diffuse reflectance UV-Vis spectra measurements. The photocatalytic activity of V₂O₅/TiO₂ was investigated by employing splitting of water for O₂ evolution. The results indicate that V₂O₅ loading can pronouncedly improve the photocatalytic activity of TiO₂ with Fe³⁺ as an electron acceptor under UV or visible light irradiation. The optimum mass fraction of the loaded V₂O₅ is 8%, and the largest speed of O₂ evolution for 8%V₂O₅ (mass fraction) loaded TiO₂ catalyst is 118.2 μmol/(L·h) under UV irradiation, and 83.7 μmol/(L·h) under visible light irradiation.     

锂离子电池负极材料 Na2Li2Ti6O14的嵌脱锂过程动力学研究

为了研究钛酸钠锂(Na2Li2Ti6O14)负极材料嵌脱锂的动力学行为,用溶胶-凝胶法合成 Na2Li2Ti6O14负极材料,采用 X 射线衍射法(XRD)和电子显微镜(SEM)分别对材料进行物相分析和微观形貌的观察.采用恒流充放电测试、循环伏安法(CV)和恒电流间歇滴定法(GITT)研究了 Na2Li2Ti6O14的电化学性能和嵌脱锂过程动力学.研究结果表明,制备的 Na2Li2Ti6O14材料纯度高,结晶度良好,循环稳定性好;由不同扫描速率的循环伏安法测出的 Na2Li2Ti6O14中锂离子在氧化、还原峰对应的化学扩散系数 Da和 Dc分别为7.3×10-11和7.8×10-11cm2/s;由恒电流间歇滴定技术测得的锂离子在 Na2Li2Ti6O14电极中的扩散系数为10-11~10-8cm2/s.