复合氧化物的制备及其在铝-空气电池中的性能

采用共沉淀法和高温煅烧制备了AlMn复合氧化物、FeMn复合氧化物、ZnMn复合氧化物和BiSn复合氧化物,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对产物的物相结构、形貌等进行了表征;并将4种复合氧化物作为铝–空气电池空气电极催化剂进行了恒流放电、循环伏安、交流阻抗、阴极极化测试。结果表明:所制备的4种复合氧化物形貌皆不同。除AlMn复合氧化物外,其他3种复合氧化物都具有较好的催化性能。FeMn复合氧化物组成的电极活性最差。用ZnMn复合氧化物制备的电池在20mA/cm~2的电流密度下电压平台高达1.46V,在100mA/cm~2电流密度下还能保持0.72V,相比其他3种复合氧化物其性能最佳。     

异质结构碳材料的金属空气电池应用研究进展

金属空气电池在可穿戴电子产品和能源储存领域中具有巨大的应用潜力,然而稳定性差和能量效率低的问题限制其性能的进一步提高。电化学氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）对于金属空气电池的性能起着至关重要的作用。发展催化活性高、稳定性好的空气电极催化剂是未来的研究趋势。碳材料因具有导电性优异、结构多样等优势已被广泛用作金属空气电池的导电骨架支撑材料和电催化材料,成为研究的热点。对非金属原子掺杂碳材料、过渡金属及其衍生物掺杂碳材料以及单原子催化剂作为单功能或双功能催化剂的研究进行综述,着重介绍了其在金属空气电池中的应用,对空气电极催化剂存在的问题进行总结,并对未来的发展方向进行展望。     

铝空气电池关键技术研究进展

金属空气电池也称金属燃料电池,是一种将金属的化学能直接转化为电能的装置。金属铝在地壳中储量丰富且具有较高的理论体积比能量,因此铝空气电池成为近年来关注的热点,然而金属铝在碱性电解液中的析氢问题一直是阻碍铝空气电池发展的主要因素。本文综述了铝空气电池关键技术的研究进展,包括铝合金阳极、铝腐蚀抑制剂、空气电极结构、电解质、催化剂等方面。使用含Sn、Ga、In等元素的铝合金阳极,将金属铝加工成超细晶材质,在电解质溶液中添加铝腐蚀抑制剂均可在一定程度上提高铝电极效率。铝空气电池已经在诸多领域实现应用,随着研究的继续深入,铝空气电池在能源行业将拥有广阔的应用前景。     

磷掺杂镍铁氮碳材料的制备及其锌空气电池应用研究

以氯化亚铁、2-(三苯基膦)溴化镍(TMP)为金属源,以甲酰胺中的氮原子、2-(三苯基膦)溴化镍中的磷原子为杂原子掺杂源,采用水热及后续高温焙烧的方法,合成了磷掺杂镍铁氮碳材料(P-NiFe-NC),构建了相比无磷掺杂的镍铁氮碳(NiFe-NC)更高活性的多孔磷掺杂镍铁氮碳材料。所制备的P-NiFe-NC材料表现出较高的氧气还原反应(ORR)活性,如在碱性介质中ORR半波电位高达0.868 V。此外,该材料组装的锌空气电池具有出色的比功率密度和优秀的循环稳定性。     

铝空气电池的研发与应用思考

介绍了铝空气电池的相对优势和其工作原理,着重阐述了铝空气电池的阳极材料、电解质、阴极材料的国内外研究现状,并举例说明了铝空气电池在军事装备、交通运输、移动电站及通讯方面的应用现状。对铝空气电池的研发与应用进行了浅析与展望。     

锌空气电池氧化还原催化剂的研究进展

结合近几年国内外锌空气电池阴极催化剂的研究成果,从碳材料催化剂、金属催化剂及金属化合物催化剂等方面综述了这几类催化剂研究现状,并对锌空气电池的发展进行了展望。     

掺杂碳材料在锂空气电池中的应用研究进展

锂空气电池具有理论能量密度高、成本低廉、环境友好等优点,受到学者们的广泛关注。本文首先介绍了锂空气电池的分类,并阐述了非水系锂空气电池的工作原理,回顾了传统碳材料和新型碳材料作为催化剂在锂空气电池中的应用,指出了纯碳材料的优势和不足,综述了杂元素（N、P、S等）的引入对碳材料催化性能的优化。重点讨论了N元素掺杂对氧还原反应的促进作用,强调了金属或金属氧化物的负载有利于氧析出反应,从而构建具有双功能的阴极催化剂。并简要介绍了具有金属-有机骨架等空间结构的新型材料在锂空气电池中的应用,就锂空气电池的发展前景进行了展望。     

碳基功能材料的制备及其在锂空气电池中的应用

碳材料的研究开发是电化学能源存储技术发展和应用的关键之一,新型碳材料具有原料丰富、成本低廉、比表面积大、导电性优异、化学性能稳定等优点,被广泛地应用于诸如环境修复、电化学及生物医学等领域,备受国内外专家、学者的关注.综述了碳基功能材料在锂空气电池中的发展历程,针对碳材料的两种典型代表石墨烯和生物质衍生碳的制备及改性研究进行了详细介绍.讨论了石墨烯的元素掺杂改性,并阐述了金属及金属氧化物负载对锂空气电池的性能提升;探讨生物质衍生碳具有N、P、S等元素的自掺杂效应及其结构的纳米化和优化制备工艺对催化性能的影响.分别对两种碳材料的优势进行了分析,对面临的挑战进行了总结.     

氮掺杂科琴黑碳材料的制备及 电催化氧还原性能研究

氮掺杂碳材料是一种有应用前景的电催化氧还原催化剂。以尿素和三聚氰胺作为氮源,在氮气气氛下高温焙烧,制得两种氮掺杂科琴黑碳材料并将其用于电催化氧还原反应。使用X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、比表面物理吸附分析仪等对氮掺杂前后的科琴黑的结构和形貌进行了分析。结果表明：氮掺杂之后科琴黑仍保持石墨结构,其形貌和比表面积均无明显改变。在XPS谱图上,氮掺杂后科琴黑上存在氮元素,其中以三聚氰胺为氮源比以尿素为氮源更容易得到吡啶氮。通过循环伏安法和线性扫描伏安法研究了3个样品的电催化氧还原性能。结果表明：氮掺杂能明显提高科琴黑的电催化氧还原性能,未掺杂的 科琴黑（AC）的半波电位为0.746 V,而以尿素和三聚氰胺为氮源掺杂后的科琴黑碳材料的半波电位分别提高到了 0.756 V（尿素-N/AC）和0.786 V（三聚氰胺-N/AC）。     

锰酸锂合成方法，的研究进展

尖晶石型锰酸锂是当前锂离子正极材料的研究热点。结合笔者的研究工作,详细阐述了传统工业制法以及软化学方法的制备方法、优缺点及合成材料的电化学性能。重点综述了近几年来合成锰酸锂新的合成方法及其优势,介绍了改善锰酸锂材料循环性能煦多种方法,充分说明了锰酸锂被将广泛地用作锂离子电池正极材料巨大的应用前景。     

相变材料在动力电池热管理系统中的应用进展

动力电池作为电动汽车的核心部件对整车的性能有很大影响,而其性能的发挥又受工作温度影响,只有确保在一定的温度范围内动力电池的性能才能最好的发挥.因此动力电池组必须安装有效的热管理系统,保证正常的工作温度,缩小单体电池的温差.相变材料是一种可以被用于热管理系统的新型材料,本文分别从相变材料的性能、动力电池热管理系统现状和相变材料在动力电池热管理系统中的应用三个方面对基于相变材料的热管理系统进行了综述.     

有机铝化合物在有机合成中的应用

有机铝化合物因其产量大、价廉，作为有机金属化合物反应性高，因此在有机合成中应用广泛。本文对有机铝化合物的应用及发展作一简略概述。     

高储氧能力的Ce-Zr-La-Y-Al储氧材料的制备

采用共沉淀法制备了多组分储氧材料Ce0.5Zr0.15Y0.075La0.075Al0.2O1.825。在以氨水和碳酸铵为共沉淀剂、聚乙二醇为表面活性剂、pH值约10.0、H2O2与Ce的摩尔比为1∶1、聚乙二醇与氧化物的质量比为1∶1、陈化温度为90℃的条件下,500℃煅烧时储氧材料的储氧量达587.0μmol.g-1,1000℃煅烧时储氧量达399.9μmol.g-1。老化样品的储氧量远高于摩托车欧Ⅲ排放标准中对三效催化剂中储氧材料储氧性能的要求,且该储氧材料的储/放氧性能稳定。     

MPT-AES法测定加氢催化剂中的铜铬锰铝

用微波等离子体炬(MPT)为激发光源,氩气为等离子体工作气体,用气动雾化进样,研究了微波等离子体炬原子发射光谱法(MPT-AES)测定加氢催化剂中的Cu、Cr、Mn、Al四种金属元素的方法。考察了分析谱线波长、载气流量、工作气流量、氧屏蔽气压力、微波前向功率对测定Cu、Cr、Mn、Al的影响,同时考察了酸浓度及共存元素对Cu、Cr、Mn、Al测定的影响。结果表明:Cu、Cr、Mn、Al的检出限分别为8．28、4．38、8．23、5．35 ng·mL-1,RSD(n=11)分别为1．46％、1．41％、2．59％、2．13％,并且测得它们的质量浓度线性范围分别为0．04～50、0．02～30、0．04～80、0．04～100μg·mL-1。     

Application of Combinatorial Methodologies to the Synthesis and Characterization of Electrolytic Manganese Dioxide

A combinatorial method has been used to investigate the effects of anodic current density, and Mn(II) and H₂SO₄ concentrations on the electrochemical synthesis and characterization of electrolytic manganese dioxide (EMD). The combinatorial method involved rapid parallel and series electrochemical deposition of EMD from electrolytes with various Mn(II)(0.15–1.82 M) and H₂SO₄(0.05–0.51 M) concentrations, at various anodic current densities (25–100 A m^–2), onto individual 1 mm² titanium electrodes, in an overall array consisting of 64 electrodes. Electrode characterization was then by average plating voltage (recorded during deposition), and open circuit voltage and chronoamperometric discharge in 9 M KOH. The applicability and benefit of the method was demonstrated by identifying the conditions of 0.59 M Mn(II), 0.17 M H₂SO₄ and 62.5 A m^–2 anodic current density as leading to the best performing EMD. These are comparable with existing knowledge regarding the synthesis and electrochemical performance of EMD, demonstrating clearly the capabilities of the combinatorial method, and providing a starting point for future experimentation. An added benefit of the method in this work was the considerable time saved during experimentation.     

锰氧化物的合成及在锂离子电池中的应用进展

能源是限制人类发展的重要因素,近年来随着新能源的发展,人们对于储能设备的要求也越来越高,其中,锂离子电池被认为是最具有发展前途的储能设备之一。目前,商用锂离子电池的负极材料以石墨为主,石墨虽然具有良好的导电性,但理论容量较低,已逐渐无法满足高能设备的大容量需求。过渡金属锰氧化物由于储量丰富、氧化形态多样、结构多元、理论比容量高、环境友好等特点,被认为是锂离子电池理想的替代负极材料之一。本文详细介绍了近年来4种锰氧化物（MnO、Mn₂O₃、Mn₃O₄和MnO₂）分别在纳米化和复合结构构筑两方面的材料设计及合成,总结比较了4种锰氧化物用作锂离子电池负极材料的性能,展望了锰氧化物在锂离子电池负极材料领域的发展前景和方向。     

氧化锰纳米颗粒的低温水热合成及其电化学性能

基于高锰酸钾和葡萄糖之间的氧化还原反应,采用低温水热法合成了氧化锰纳米颗粒材料.应用X-射线衍射、扫描电镜和氮气吸脱附技术对所得材料的结构、形貌和表面性质进行表征.结果表明,所得材料为低结晶性Birnessite型层状氧化锰,比表面积为129 m2/g.电化学测试结果显示,氧化锰纳米颗粒负极材料具有较高的比容量、较好的循环性能和倍率性能.在100 mA/g的电流密度下,首次放电比容量为635 mAh/g.恒流充放电130次后,容量保持率为65.4％.     

氧化物热电材料的研究现状与应用

介绍了氧化物热电材料的研究背景和特点,分析了几种典型氧化物材料的晶体结构及热电特性,综述了该类材料在温差发电和气体传感器方面的应用,最后提出了提高热电优值的途径和今后的发展方向。     

氮掺杂碳材料的制备及其在催化领域中的应用

氮掺杂碳材料以其独特的性质在催化研究领域具有广泛的应用。氮掺杂过程可引入缺陷位及氮物种,改善催化剂的物理化学性质、酸碱性和浸润性,并与活性物种产生相互作用,提升催化性能。本文从氮掺杂碳材料的制备及其在催化领域中的应用展开综述。常见的氮掺杂碳材料主要利用含氮前驱体,通过后合成法、原位合成法、催化生长法和模板法进行制备。通过改变前驱体种类、处理条件等制备参数,可实现孔道结构、氮物种类型、氮物种掺杂量及其与活性物种相互作用等性质的调变。开发大规模经济环保的制备方法,推动对缺陷构筑以及氮物种与活性组分相互作用机制的研究,是未来重要的研究方向。氮掺杂碳材料在催化领域表现出优越的性能,有望成为催化剂开发的前瞻领域,推动相关工业技术的进步。