零价钴作为骨架的介孔钴-氧化硅的制备

在室温下采用溶胶凝胶法合成Co~(2+)掺杂的介孔二氧化硅,然后在氢气气氛下还原,得到介孔钴-氧化硅复合材料,并表征了复合材料的结构.还原之后的介孔材料表现出良好的介孔特征,孔径分布均一;还原温度高达650℃左右,在氧化钴-氧化硅复合材料中钴可能是以类似于硅酸钴的形式存在的;在还原制得的钴-氧化硅复合材料中,观察不到钴的微小晶粒的存在,表明钴可能是以金属原子或极其微小的晶粒的形态镶嵌在介孔复合材料中.     

锂-氧气电池用泡桐木衍生三维自支撑Co、N、S共掺杂多孔炭

正极是锂-氧气（Li-O₂）电池的电化学反应场所，其直接决定了电池性能。本研究采用泡桐木为原材料，在NaCl/CoCl₂混合熔融盐介质中，以三聚氰胺和硫脲为氮源和硫源，一步热解炭化制备出Co、N、S共掺杂的三维自支撑多孔炭材料（wd-NSC），并直接用作Li-O₂电池正极。利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、氮气吸脱附、拉曼光谱、X射线光电子能谱等对所获三维自支撑多孔炭材料的形貌、晶体结构与化学成分进行了表征。研究结果表明，Co、N、S共掺杂的三维自支撑多孔炭材料表现出高比容量（在0.05mA/cm²的电流密度下，放电比容量可达12.83mA·h/cm²）和出色的循环稳定性（在电流密度为0.1mA/cm²和限定容量为0.5mA·h/cm²下，循环寿命可达125次），优异的电池性能可归因于三维分级多孔结构及Co、N、S共掺杂的协同作用。     

MOFs及其衍生物在锂-氧气电池正极中的研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)及其衍生物因其灵活多变的化学组成和多孔结构等独特优点而成为锂-氧气(Li-O₂)电池正极的候选催化剂。本文通过对近期相关文献的分析,综述了MOFs基催化剂的设计和合成策略,重点介绍了MOFs热解衍生碳基材料、MOFs衍生单原子催化剂以及原始MOFs材料在Li-O₂电池中的应用,分析了MOFs及其衍生物对ORR/OER的催化机理。综合分析表明,构建具有高密度催化活性位点、结构稳定、孔隙率高、导电性良好的MOFs材料及其衍生物是今后开发高效Li-O₂电池正极催化剂的发展方向。