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当期目录

    2019年 第25卷 第5期    刊出日期:2019-10-28
    目次
    第25卷第5期封面和目次
    2019, 25(5):  0. 
    摘要 ( 304 )   PDF (31412KB) ( 158 )  
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    电催化及燃料电池专辑(客座编辑:湖南大学 王双印教授)
    《电催化及燃料电池》专辑序言
    王双印
    2019, 25(5):  527-528.  doi:10.13208/j.electrochem.181140
    摘要 ( 650 )   PDF (133KB) ( 276 )  
    相关文章 | 计量指标
    本专辑围绕电催化及燃料电池,收录了在相关研究领域具有丰富积累和影响的团队所撰写的 7 篇相关研究论文和综述,部分反映了我国在电催化剂的设计、合成方法和性能研究方面的研究进展,希望借助该专辑的出版,能使广大读者更深入地了解我国在这一领域的研究现状、研究趋势和存在的问题及挑战,推动我国电催化化学及新型燃料电池研究的进一步发展
    太阳能光催化制氢研究进展
    吴 芝, 孙 岚, 林昌健
    2019, 25(5):  529-552.  doi:10.13208/j.electrochem.181147
    摘要 ( 1313 )   PDF (32558KB) ( 664 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    随着人类社会的快速发展和传统能源的急剧消耗,能源紧缺和环境污染已经成为制约人类社会可持续发展的重要因素,构建清洁的环境友好的可再生新能源体系是当前各国高度关注的焦点和重大战略.在众多绿色环保、可持续新能源选项中,半导体光催化制氢因其可利用清洁可再生的太阳能制取高效清洁氢能,有望完全解决能源紧缺和环境污染问题,成为最有应用前景的技术之一. 本文通过概述半导体光催化制氢原理、半导体光电化学及光电稳定性、半导体光催化制氢效率,重点介绍半导体光催化剂、光生电荷分离及光催化制氢体系等方面若干新进展,并对太阳能光催化制氢技术的发展加以评述和展望.
    经由[Ni(en)3](SeO3)配合物电镀制备的硒化镍高效电催化水分解反应
    陈丹丹, 高学庆, 刘红飞, 张 伟, 曹 睿
    2019, 25(5):  553-561.  doi:10.13208/j.electrochem.181141
    摘要 ( 928 )   PDF (32782KB) ( 250 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    电催化水分解是一种高效制备清洁氢气能源的有效方法. 开发高效、稳定、廉价、双功能的电催化剂用于水的氧化与还原反应一直以来都是具有挑战的课题. 在这篇论文中,作者报道了一种生长在碳布上高活性的硒化镍微球. 该催化剂通过对同时包含镍和硒元素的亚硒酸镍配合物进行电解制备. 由于前驱分子同时含有两种有效元素,制备得到的硒化镍具有很好的形貌和元素分步均一性. 制备得到的NiSe-EA/CC电极能够双功能催化水的氧化与还原. 在154 mV析氢过电势下能达到10 mA·cm-2的催化电流. 同时,在250 mV析氧过电势下能达到20 mA·cm-2电催化电流. 用该电极材料同时作为阴极和阳极制备的全电解水电解池能在1.53 V的电压下实现10 mA·cm-2的稳定电解电流.
    Pt-WO3纳米片的合成及其电催化析氢性能研究
    蒋鹏杰, 吕 燚, 陈昌淼, 何宏程, 蔡 勇, 张 明
    2019, 25(5):  562-570.  doi:10.13208/j.electrochem.181143
    摘要 ( 775 )   PDF (249864KB) ( 375 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    作者通过一个简便的方法在泡沫镍表面修饰了Pt-WO3纳米片. 作为连续导电网络, 泡沫镍基地可提高WO3电极的性能. 表面修饰的铂纳米颗粒不仅可以提高表面电导率, 也可提高其催化位点密度. 测试结果表明Pt-WO3修饰的泡沫镍显示出比未进行铂修饰催化剂更高的性能,其Tafel斜率为80 mV·dec-1, 电流密度为10 mA·cm-2时过电位仅为72 mV. 另外, Pt-WO3修饰的泡沫镍催化剂经45小时连续测试展现出优异的稳定性和长寿命. 本文研究提供了一种提高过渡金属氧化物作为析氢催化剂性能的潜在方法, 为其实际应用奠定基础.
    负载于刻蚀镍泡沫上钯纳米粒子作为乙醇氧化高性能电催化剂
    张 翅, 李成飞, 李高仁
    2019, 25(5):  571-578.  doi:10.13208/j.electrochem.181144
    摘要 ( 836 )   PDF (163571KB) ( 313 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    发展具有高催化活性和高稳定性的非Pt阳极催化剂目前仍面临着巨大的挑战. 除了设计催化剂以外,设计合适的载体对提高电催化剂性能也具有重要意义. 在这篇论文中,作者报导了一种以混合酸(HNO3+H2SO4+H3PO4+CH3COOH) 腐蚀的镍泡沫负载Pd纳米粒子作为高性能电催化剂用于碱性条件下乙醇氧化. 因具有开放孔结构、快速电解质渗透能力及快速的电荷传输性能,这些镍泡沫负载的Pd纳米粒子显示了很好的电催化活性和循环稳定性,显示了该材料在乙醇阳极氧化具有较好的应用前景.
    具备高效析氢催化效率的三维多孔氮化钒八面体催化剂
    尹 灿, 付威威, 方 玲, 游时利, 张慧娟, 王 煜
    2019, 25(5):  579-588.  doi:10.13208/j.electrochem.181142
    摘要 ( 872 )   PDF (15928KB) ( 283 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    随着中国经济和社会的快速发展,能源需求和环境污染问题也日益渐长. 发展和开发高效清洁的新能源燃料可以有效地缓解能源危机和环境污染. 如今,研发高效、环境友好和低成本的催化剂仍是析氢反应的研究重点. 在此项研究中,作者首先通过煅烧处理方式制备了一种三维多孔的氮化钒八面体结构型的催化剂. 该催化剂具备高效的析氢效率,包括较低的过电位94.0 mV(在-10 mA·cm-2时),塔菲尔斜率为54.6 mV·dec-1,以及在酸性条件80小时展现出的优良稳定性,该氮化钒的析氢催化效率优于许多报道过的氮化物,其优良的催化效率可以归因于它独一无二的自身性质和大量的活性位点.
    不同结构及氮掺杂NiO/rGO氧还原催化剂的制备与性能研究
    梁 栋, 房恒义, 姚 硕, 于洁玫, 张昭良, 姜占坤, 高学平, 黄太仲
    2019, 25(5):  589-600.  doi:10.13208/j.electrochem.181145
    摘要 ( 765 )   PDF (12147KB) ( 332 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文以还原氧化石墨烯(rGO)为载体制备了片状NiO/rGO和球形NiO/N-rGO结构的氧还原催化剂. 通过X-射线衍射(XRD)、Raman(拉曼)测试、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等方法表征了两种催化剂的结构和形貌. 采用循环伏安法(CV)、Tafel曲线、线性扫描伏安法(LSV)、旋转圆盘电极(RDE)和旋转环盘电极(RRDE)等技术测试研究了两种催化剂的电化学催化氧还原性能. 研究结果表明,球形NiO/N-rGO催化剂催化氧还原的峰电流密度和起始电位(0.89 V vs. RHE)与商业化的Pt/C(20%)催化剂相近. 旋转圆盘电极(RDE)和旋转环盘电极(RRDE)测试证明,在碱性电解液中NiO/rGO和NiO/N-rGO催化的氧还原反应均主要通过4?鄄电子途径反应途径发生,球形NiO/N-rGO催化剂展现出替代Pt/C基催化剂的潜力.
    Co@NC纳米复合材料的制备及其电化学性能研究
    谭小莉, 何灯红, 张兴旺
    2019, 25(5):  601-607.  doi:10.13208/j.electrochem.181146
    摘要 ( 1181 )   PDF (744KB) ( 408 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文从开发替代贵金属催化剂(如RuO2,IrO2,Pt)的廉价催化剂方面着手,以金属有机框架化合物ZIF-67为前驱物,通过室温溶剂热法合成金属有机骨架ZIF-67,将其高温炭化制备出包覆Co纳米颗粒的氮掺杂的碳基复合材料,即Co@NC. 研究炭化温度对其形貌结构、元素组成和电催化性能的影响. 制备形貌结构最优的Co@NC催化剂,并研究了其在碱性条件下析氧反应的催化活性和稳定性.
    《2019 年诺贝尔化学奖的电化学解读》专辑
    《2019年诺贝尔化学奖的电化学解读》专辑导读
    《电化学》编辑部
    2019, 25(5):  608-608. 
    摘要 ( 861 )   PDF (185KB) ( 321 )  
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    《2019年诺贝尔化学奖的电化学解读》专辑导读 2019年诺贝尔化学奖颁给了美国德克萨斯大学奥斯汀分校的约翰·古迪纳夫(John B. Goodenough)、美国纽约州立大学宾汉姆顿分校的斯坦利·惠廷厄姆(M. Stanley Whittingham)和日本旭化成公司的吉野彰(Akira Yoshino)三位科学家以表彰他们对锂电池研发的卓越贡献.   今年诺奖的颁布正值第二十次全国电化学大会召开之时,作为电化学专业委员会的会刊《电化学》期刊,邀请到华中科技大学黄云辉教授、厦门大学杨勇教授和赵金保教授三位与诺奖获得者比较熟悉的中国学者对此次诺奖背景、创新历程、科学贡献以及鲜为人知的诺奖获得者为人、为事的个人风格进行深度解读.   97岁高龄的Goodenough教授的获奖,刷新了诺奖最高龄获奖记录. 黄云辉教授师从Goodenough教授多年,在锂电领域颇有建树. 他从锂离子电池正极材料切入,从Goodenough教授发现钴酸锂的历史讲起,阐述了钴酸锂的发展及应用,同时对Goodenough教授发现另两种正极材料锰酸锂和磷酸铁锂进行评述.   厦门大学杨勇教授从事能源电化学多年,出版专著《固态电化学》. 他对John Goodenough和Stan Whittingham教授在锂离子电极材料及其固态电化学过程领域的科学贡献进行了总结.   与企业型研究者吉野彰教授有相似的经历,厦门大学赵金保教授曾长期在日本锂离子电池企业主持研发工作. 他从企业研发和技术创新的角度,解读了诺奖背后的激烈的科研竞争.   《电化学》期刊希望通过对今年诺贝尔化学奖的深度解读,使读者从基础科学问题到企业研发生产有一个比较全面的认识,深入思考中国锂离子电池,甚至电化学学科的发展现状,积极谋划、布局电化学基础和应用研究,攻克关键技术,力争在国际科技前沿领域占据重要地位.
    钴酸锂正极材料与锂离子电池的发展  ——2019年诺贝尔化学奖解读
    黄云辉
    2019, 25(5):  609-613.  doi:10.13208/j.electrochem.191114
    摘要 ( 1964 )   PDF (4458KB) ( 1139 )  
    相关文章 | 计量指标
    2019年诺贝尔化学奖授予了John B. Goodenough、M. Stanley Whittingham和Akira Yoshino三位对锂离子电池的发展做出了重要贡献的科学家. 钴酸锂等正极材料的发现助推了锂离子电池商业化的进程,对电池的性能起着决定性的作用. 本文回顾了John B. Goodenough教授发现钴酸锂的历史,对钴酸锂的进一步发展及应用进行了梳理,同时对他发现另两种正极材料锰酸锂和磷酸铁锂进行了阐述.
    研究论文
    高温驱动氧化锰刻蚀制备纳米氧化锰-多孔石墨烯及其锂空气电池性能研究
    杨 娟, 郎俊伟, 张 鹏, 刘 宝
    2019, 25(5):  621-630.  doi:10.13208/j.electrochem.180626
    摘要 ( 845 )   PDF (1144KB) ( 251 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文通过简单的电荷吸附制备了高分散的氧化石墨烯含锰化合物(Mn-GO),利用高温驱动下氧化锰的生长以及热运动同时实现了GO的还原、刻蚀和纳米氧化锰的负载,即成功构筑了纳米氧化锰-多孔石墨烯复合材料(MnO-PGNSs). 对影响GO分散性的Mn2+的添加量、影响GO层数的分散液浓度以及影响MnO热运动的烧结条件进行了详细的考察. 研究发现,当Mn-GO同时满足优异的分散性、适合的片层厚度和烧结条件(>800℃,>2h),才能在GNSs表面刻蚀成孔制备得到MnO-PGNSs. 本文进一步将MnO-PGNSs作为锂空气电池正极材料,结果表明在50 mA·g-1的电流密度下深度放电后容量达到5100 mAh·g-1,相比于GNSs和PGNSs,MnO-PGNSs具有更高的比容量. 锂空气电池性能的提高得益于GNSs表面的多孔结构和MnO优异的催化活性.
    铸态及快淬态CeMg10Ni2合金电化学储氢热力学及动力学性能研究
    胡 锋, 罗丽容, 李永治, 翟亭亭, 赵 鑫, 张羊换
    2019, 25(5):  631-638.  doi:10.13208/j.electrochem.180529
    摘要 ( 782 )   PDF (909KB) ( 338 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了改善CeMg10Ni2合金的电化学储氢性能,快淬技术被用来制备具有非晶纳米晶结构的CeMg10Ni2合金. 运用X射线衍射及高分辨透射电镜对合金的微观结构及其相组成进行分析. 通过恒电流充放电、高倍率放电、交流阻抗以及动电位极化测试对合金的电化学性能进行了详细研究. 研究结果表明,铸态合金由多相结构组成,经过快速凝固处理的合金内部含有大量的非晶纳米晶结构,而且增加的凝固速度可以增强合金内部的非晶纳米晶形成能力. 快速凝固处理减小了合金的热力学参数(ΔH和ΔS),降低了合金氢化物的热稳定性,改善了电化学放电容量. 另外,快速凝固处理显著改善了合金的电化学动力学性能,合金的表观活化能变化进一步解释了这一结论.
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    詹东平
    2019, 25(5):  639-640. 
    摘要 ( 474 )   PDF (311KB) ( 166 )  
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    会议
    第二十次全国电化学大会在长沙成功召开
    第二十次全国电化学大会组委会
    2019, 25(5):  641-643.  doi:10.13208/j.electrochem.191026
    摘要 ( 680 )   PDF (10815KB) ( 147 )  
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    征稿简则
    征稿简则
    2019, 25(5):  644-644. 
    摘要 ( 321 )   PDF (152KB) ( 71 )  
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