电化学（中英文）

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1. 双极电极-电致化学发光技术在生物分析中的应用

吴梅笙，徐静娟*，陈洪渊

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 1-7. DOI: 10.13208/j.electrochem.140444

摘要（2400）

PDF（pc）（1210KB）（2217）

在微管道两端施加一定的电压时，置于这个电场中的金属或半导体带与溶液的界面电势差达到一定的数值后，就会引起溶液电活性物质在其两端发生氧化还原反应，该金属或半导体带即称为双极电极（BPE）. BPE与电致化学发光（ECL）技术的完美结合有诸多优点，如浓度富集、灵敏度高、成本低、装置轻便且不需要外加光源等，极适合生物分析检测. 本文综述了双极电极-电致化学发光技术在生物分析中的应用，并展望相关发展趋势.

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2. 全酶型乙醇/氧气生物燃料电池的构筑及性能研究

严乙铭,毛兰群*

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 8-12. DOI: 10.13208/j.electrochem.140445

摘要（1733）

PDF（pc）（858KB）（1022）

本文以乙醇脱氢酶（ADH）和胆红素氧化酶（BOD）为生物催化剂，以碳纳米管为电极材料，构筑了全酶型乙醇/氧气生物燃料电池. 将乙醇脱氢酶负载于单壁碳纳米管（SWCNT）上，采用亚甲基绿（MG）为NADH的电化学催化剂，实现乙醇的生物电化学催化氧化，制备了生物燃料电池ADH/MG/SWCNT/GC的电极（阳极）. 同时，将胆红素氧化酶固定于单壁碳纳米管上，通过其直接电子转移，实现了氧气的生物电化学催化还原，制得生物燃料电池的BOD/SWCNT/GC阴极. 据此构筑了全酶型的无膜生物燃料电池，在空气饱和40 mmol·L^-1乙醇磷酸缓冲溶液中该电池开路电压为0.53 V，最大输出功率密度为11 μW·cm^-2. 以商品化伏特酒作为燃料，该生物燃料电池最大输出功率为3.7 μW·cm^-2.

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3. 共反应试剂增强电致化学发光信号生物传感器

王海军，肖丽娟，何颖，蒋欣亚，袁亚利，卓颖，柴雅琴，袁若*

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 13-21. DOI: 10.13208/j.electrochem.140439

摘要（1588）

PDF（pc）（2384KB）（1154）

在电致化学发光（ECL）生物传感器的构建中，利用共反应试剂促进发光基团的发光效率是一种常见、方便且非常有效的方法. 然而，如何更好地利用共反应试剂使其更加有效地与发光基团作用是提高该类生物传感器灵敏度的重要因素. 本文结合作者课题组部分工作综述了三种共反应试剂放大ECL信号的构建：共反应试剂内置于检测底液；共反应试剂共存于电极表面；酶促生成共反应试剂，并提出了今后ECL信号放大构建的展望.

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4. “金标银染”放大技术的羟基自由基灵敏检测

杨妍，喻鹏，张小华*，陈金华*

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 22-28. DOI: 10.13208/j.electrochem.140442

摘要（1845）

PDF（pc）（814KB）（1111）

本文采用银染增强金纳米粒子（AuNPs）为信号因子，构建了一种新型的灵敏检测羟基自由基（·OH）的DNA电化学传感器. 首先，巯基化的DNA1通过Au—S键自组装于金基底电极表面. 然后，由Fenton反应产生的·OH可引起电极表面DNA1自组装层的氧化损伤裂解，未损伤的DNA1可与功能化AuNPs上的DNA2杂交. 利用AuNPs对银离子的催化还原反应，将银原子沉积在AuNPs的周围，形成一层银外壳，再用差分脉冲伏安法（DPV）技术对沉积的银进行电化学检测，从而实现·OH的定量分析. 研究结果表明, 在最优实验条件下，该传感器检测·OH的线性范围为0.2 ~ 200 μmol·L^-1，检测下限为50 nmol·L^-1. 该传感器有较好的重复性、选择性，并在抗氧化剂抗氧化能力评估方面具有潜在应用价值.

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5. 超微电极实时监测植物细胞壁参与调控的单细胞活性氧爆发

刘俊桃，刘艳玲，程治，陈时靖，黄卫华*

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 29-38. DOI: 10.13208/j.electrochem.140440

摘要（1320）

PDF（pc）（1307KB）（888）

植物细胞活性氧爆发在植物的抗病以及信号转导中起着非常重要的作用，植物内活性氧产生及代谢受到复杂而精确的机制调控，从而维持正常的活性氧水平以发挥其生理功能. 然而，在单细胞水平开展活性氧爆发实时监测及其调控机制研究一直受到很大的挑战. 本文以碳纤维微盘电极（CFMDE）为基底电极，利用Nafion的模板效应，采用电化学沉积法制得纳米铂颗粒修饰电极（NPt/Nafion/ CFMDE）；同时采用基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的软光刻技术，制备了一种高效固定植物悬浮细胞的琼脂糖阵列微孔芯片. 使用NPt/Nafion/CFMDE实时监测了单个拟南芥原生质体活性氧爆发，并证明电化学监测活性氧的主要成分为过氧化氢. 在此基础上，采用浅层培养法培养原生质体再生植物细胞壁. 电化学监测结果表明，与单个原生质体相比，植物细胞在受到刺激时释放的过氧化氢量显著降低；然而当采用过氧化物酶抑制剂抑制植物细胞壁上过氧化物酶活性后，植物细胞释放过氧化氢量显著回升. 研究结果表明细胞壁在活性氧爆发过程具有很好的调控功能，可望促进植物细胞活性氧爆发及其调控机制的研究.

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6. 酶聚合体电流信号放大多通道电化学免疫传感体系及蛋白肿瘤标志物检测

邓王平，窦艳枝，苏静，郝林，宋世平*，樊春海

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 39-44. DOI: 10.13208/j.electrochem.140443

摘要（1348）

PDF（pc）（981KB）（865）

本文构建了一种基于酶聚合体信号放大的多通道电化学免疫传感体系，并用于肝癌肿瘤标记物甲胎蛋白（AFP）的定量检测. 该传感体系由固定了抗AFP鼠单克隆抗体的多通道丝网印刷电极组成，可捕获肿瘤标记物抗原AFP，进而与抗AFP兔多抗特异性结合形成夹心免疫复合物，然后利用辣根过氧化物酶聚合体偶联的羊抗兔二抗（IgG-polyHRP）与三明治夹心免疫复合物结合，实现电流信号放大. 该体系结合多通道丝网印刷电极及自主研发的多通道电化学检测仪，可同时满足多通道电流信号的检测. 在最优化条件下，该传感体系检测AFP浓度的动态范围为64 pg·mL^-1 ~ 250 ng·mL^-1，最低检测下限为56 pg·mL^-1，具有检测灵敏度高、特异性强、操作简便以及仪器便携等优点.

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7. 细胞色素P450酶电化学生物传感器的构建及其药物代谢应用

徐璇，卢菊生，刘松琴*

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 45-52. DOI: 10.13208/j.electrochem.140441

摘要（1878）

PDF（pc）（1216KB）（1351）

药物代谢过程是药物在体内产生药效和毒性的主要过程，发展廉价、方便、快速、高通量的体外药物代谢研究方法对新药的开发和设计、给药的方法和剂量、临床药物的检测等都有重要的指导意义. 细胞色素P450酶（CYP450酶）在药物的I相反应中起到关键作用，以电极代替辅酶NADPH提供CYP450酶催化反应过程中需要的两个电子，构建CYP450酶电化学生物传感器可实现药物的初步筛选. 大量研究表明，CYP450酶在电极表面合适的固定方法与电极材料可有效提高传感器的检测性能. 本文主要综述近年来CYP450酶电化学生物传感器的构建及其在药物代谢研究方面的应用，并展望其研发前景.

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8. 铁酞菁/氮掺杂石墨烯复合物的电化学传感研究

肖静婧，徐慧颖，徐莉，刘宝红*

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 53-57. DOI: 10.13208/j.electrochem.140438

摘要（1546）

PDF（pc）（983KB）（1010）

本文用快速简便的方法制备了铁酞菁/氮掺杂石墨烯（FePc/N-G）修饰电极，用于定量检测半胱氨酸. 采用电化学方法对修饰电极的性能进行了表征，结果表明氮掺杂石墨烯负载铁酞菁修饰电极对半胱氨酸具有更宽的线性响应范围和较高的灵敏度.

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9. 镁钙合金表面贻贝类吸附蛋白膜的NaIO₄氧化处理及抗腐蚀性能

侯瑞青，蒋平丽，董士刚，林昌健*

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 58-65. DOI: 10.13208/j.electrochem.140507

摘要（1813）

PDF（pc）（4372KB）（988）

利用极化曲线及电化学阻抗谱，并结合扫描电镜、原子力显微镜、电子探针显微镜及红外光谱技术研究氧化处理对镁钙合金表面贻贝类吸附蛋白膜层抗蚀性能的影响. 结果表明，在NaIO₄氧化作用下，镁钙合金表面的贻贝吸附蛋白（Mefp-1）膜层由孔状结构转变为网状结构，且趋于均匀致密；未氧化处理的蛋白膜层对镁钙合金的保护作用随时间逐渐增加，而氧化处理的蛋白膜层使镁钙合金的点蚀电位正移，3 d时其腐蚀保护性能达到最佳，浸泡时间延长，膜层的防护性能略有下降.

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10. 三维多级孔类石墨烯载三氧化二铁锂离子电池负极材料

张勤伟，李运勇，沈培康*

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 66-71. DOI: 10.13208/j.electrochem.140913

摘要（1983）

PDF（pc）（1694KB）（1355）

采用简单的水解、热处理方法合成三氧化二铁（Fe₂O₃）负载在三维多级孔类石墨烯（3D HPG）上的复合材料. 3D HPG有效的导电网络有利于负载纳米Fe₂O₃，使其呈均匀分散状态，并有效增强纳米复合物的导电率，提高Fe₂O₃利用率，抑制纳米Fe₂O₃的团聚，从而制得稳定、高性能的锂离子电池负极材料. Fe₂O₃-3D HPG电极在50 mA·g^-1电流密度下首次放电容量达1745 mAh·g^-1，50周期放电容量保持于1095 mAh·g^-1.

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11. 基于DNA聚合酶I的新型电化学传感器及其胰腺癌K-ras基因点突变检测

林丽清，赵成飞，蒋周倩，翁少煌，谢晓兰，林新华*

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 72-77. DOI: 10.13208/j.electrochem.140725

摘要（1670）

PDF（pc）（778KB）（932）

本文构建DNA聚合酶I的新型DNA电化学传感器，将捕获探针通过Au—S键固定于Au基底表面，与互补靶序列杂交至点突变前一个碱基，通过DNA聚合酶Ⅰ将dUTP-biotin连接在目标DNA的检测位点，再与avidin-HRP反应，而后测定在TMB溶液中的电化学特性. 结果表明，DNA电化学传感电极的检测电流值与K-ras突变型基因浓度（1.0×10^-15 ~ 1.0×10^-10 mol·L^-1）对数呈良好的线性关系，且灵敏度高，特异性较佳.

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12. 钛基金属氧化物电极制备及其氨氮废水降解性能

李雪，薛梦，黄令*，李君涛，孙世刚

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 78-84. DOI: 10.13208/j.electrochem.140227

摘要（1909）

PDF（pc）（1080KB）（891）

采用热分解方法制备了4种电极钛基金属氧化物：Ti/SnO₂+Sb₂O₃、Ti/SnO₂+Sb₂O₃/SnO₂+IrO₂、Ti/SnO₂+Sb₂O₃/SnO₂+RuO₂和Ti/SnO₂+Sb₂O₃/SnO₂+CeO₂. X-射线衍射分析表明Ti/SnO₂+Sb₂O₃/SnO₂+CeO₂电极的CeO₂晶体结构完好，连续工作较长时间电极表面没有明显析氧. 使用该电极电解氧化氨氮模拟废水（降解2 h），氨氮模拟废水从高浓度（500 mg·L^-1）降解为较低浓度（180 mg·L^-1），降解效率可达64%，电解活性最佳.

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13. Au/Fe₃O₄/壳聚糖纳米复合物NO₂^-传感电极

董莹，王勇，邢欢欢，屈建莹*

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 85-90. DOI: 10.13208/j.electrochem.140620

摘要（1627）

PDF（pc）（963KB）（1084）

以壳聚糖为保护膜、玻碳为基底，用纳米Au和Fe₃O₄磁性纳米粒子构建了新型亚硝酸盐（NO₂^-）传感电极. 实验表明，该传感电极对NO₂^-有良好的电催化氧化活性，NO₂^-浓度(5.0×10^-6 ~ 2.0×10^-3 mol·L^-1)与氧化峰电流之间呈良好的线性关系（R = 0.9996），检出限7.1×10^-7 mol·L^-1, 其灵敏度高、选择性好、重现性好.

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14. 刻蚀剂对IrO₂-MnO₂阳极纳米涂层表面形貌及电化学行为的影响

范庆国，叶志国*，孟惠民，卢春民

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 91-96. DOI: 10.13208/j.electrochem.140516

摘要（1622）

PDF（pc）（1163KB）（1574）

采用传统热分解法制得了不同刻蚀剂（HCl、H₂SO₄、C₂H₂O₄和HF）处理的Ti基IrO₂-MnO₂纳米涂层阳极，使用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、循环伏安（CV）及极化技术等观察和研究各纳米涂层阳极表面形貌及其电化学性能. 结果表明，与HCl和C₂H₂O₄刻蚀剂相比，HF和H₂SO₄刻蚀的基底涂层表面IrO₂纳米颗粒更为密集且尺寸更大；H₂SO₄刻蚀处理的Ti基IrO₂-MnO₂阳极电催化活性最佳，HF次之，C₂H₂O₄再次之，HCl最差.

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15. 近期热点文章

庄林

电化学（中英文） 2015, 21 (1): 97-98.

摘要（814）

PDF（pc）（250KB）（883）

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16. 锂电池原位与非原位表征技术研究

李文俊，郑杰允，谷林，李泓*

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 99-114. DOI: 10.13208/j.electrochem.141054

摘要（3235）

PDF（pc）（4678KB）（2854）

锂电池的电化学性能与电子及离子在体相与界面的输运、反应、储存行为有关. 从原子尺度到宏观尺度，对电池材料在平衡态与非平衡态过程的电子结构、晶体结构、微观形貌、化学组成、物理性质的演化研究对于理解锂离子电池中各类构效关系至关重要，这需要综合多种原位与非原位表征技术. 目前，基础研究处于前沿的发达国家在这些方面取得了卓有成效的进展. 本文简介了中国科学院物理研究所近年来通过国内外合作，采用原位X射线衍射（in-situ XRD）、原位X射线吸收谱（in-situ XAS）、准原位/原位扫描电镜（quasi/in-situ SEM）、球差校正扫描透射电镜（HAADF/ABF-STEM）、扫描力曲线（Force-Curve）、中子衍射（Neutron Diffraction）、热重-差示扫描量热-质谱联用（TG-DSC-MS）、表面增强拉曼（SERS）等技术研究锂离子电池电极材料结构演化方面的进展，并对未来锂离子电池研究中先进表征技术的发展进行了简要的探讨.

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17. 电化学转换反应及其在二次电池中的应用

李婷，杨汉西*

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 115-122. DOI: 10.13208/j.electrochem.141047

摘要（2274）

PDF（pc）（1409KB）（1600）

电化学转换反应作为一种新的电极反应机制，近年来受到相当多的关注. 转换反应不仅能够利用金属化合物的多价态氧化还原，大幅度提高电化学容量利用率，而且对于主体晶格的结构、嵌脱阳离子的尺寸并无特殊要求，可以应用于众多不同种类的金属化合物，针对不同的金属离子设计高容量正负极活性材料. 因此，基于转换反应构建高容量电极材料正成为二次电池发展的一个新方向. 本文简要分析了电化学转换反应的基本原理和实现条件，并结合作者课题组近年来的研究工作探讨了这类反应在锂离子及钠离子电池中的潜在应用.

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18. Li₃Fe₂(PO₄)₃/C正极材料的电化学性能及其反应机理研究

谢勇，钟贵明，龚正良*，杨勇*

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 123-129. DOI: 10.13208/j.electrochem.141045

摘要（1660）

PDF（pc）（1239KB）（1287）

采用溶胶凝胶及高能球磨制得Li₃Fe₂(PO₄)₃/C材料，利用多种物理及其电化学技术观察材料形貌，表征材料结构及电化学性能，用电化学原位XAFS等初步研究Li₃Fe₂(PO₄)₃/C超理论容量电化学反应机理. 结果显示，Li₃Fe₂(PO₄)₃/C的结构为单斜晶系，空间群P21/n. 2.0 ~ 4.0 V电位区间，10 mAh·g^-1电流密度，Li₃Fe₂(PO₄)₃/C电极的首周期放电比容量为129 mAh·g^-1，达到其理论容量. 若电位区间拓宽至2.0 ~ 4.95 V，其首周期放电比容量高达165 mAh·g^-1，超出理论的“额外”容量30%. 电化学原位XAFS测试未观察到明显的Fe³⁺/Fe⁴⁺氧化还原对参与电化学反应，初步推测“额外”容量可能来自于该复合材料的高浓度表面缺陷.

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19. 燃料电池非铂基氧还原电催化剂的最新研究进展

宋平, 阮明波, 刘京, 冉光钧, 徐维林

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 130-137. DOI: 10.13208/j.electrochem.141041

摘要（1554）

PDF（pc）（1660KB）（1456）

目前，燃料电池中广泛使用的Pt基阴极催化剂价格昂贵、资源缺乏，且易中毒，故急需开发廉价、耐用、高效和高耐醇的非铂基阴极氧还原催化剂. 本文阐述了国内外在非铂氧还原催化剂方面的研究，并着重介绍了作者课题组的最新研究进展. 主要集中在非贵金属（Fe）负载和杂原子（F）掺杂的非金属催化剂，力求原料廉价并可提高催化剂的催化活性、稳定性、抗毒化能力，实现较高的性价比. 同时通过理论计算解释了氟单掺杂和氮氟共掺杂高效性的根源，为设计高效催化剂提供了有力的理论支持.

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20. 锂离子电池富锂锰基正极材料的研究进展

周罗增，徐群杰*，汤卫平，靳雪，袁小磊

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 138-144. DOI: 10.13208/j.electrochem.141042

摘要（1865）

PDF（pc）（1337KB）（1957）

随着新能源如电动汽车、储能电站的蓬勃发展，人们对下一代高性能锂离子电池的能量密度、功率密度和循环寿命提出了更高的要求. 而富锂锰基正极材料xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂（0 < x < 1，M = Mn、Co、Ni…）具有可逆比容量高（240 ~ 280 mAh·g^-1，2.0 ~ 4.8 V）、电化学性能较佳、成本较低等优点，已吸引了研究者的关注，有望成为下一代锂离子电池用正极材料. 本实验室采用固相法和溶胶-凝胶法制备不同的富锂锰基正极材料，其中，溶胶-凝胶法制得的Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂电极首周期放电比容量277.3 mAh·g^-1，50周期循环后容量272.8 mAh·g^-1，容量保持率98.4%. 本文重点结合本实验室的研究工作，对新型富锂锰基正极材料xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂的结构、合成、电化学性能改性和充放电机理等进行总结与评述.

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21. CoAl₂O₄包覆LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的电化学性能

蔡济钧，崔王君*，李冰，余洋洋，赵金保*

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 145-151. DOI: 10.13208/j.electrochem.141043

摘要（1413）

PDF（pc）（986KB）（1011）

通过共沉淀法制得类球形锂离子电池正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂，并用非水相共沉法对其进行CoAl₂O₄包覆得到LNCMO(x). 采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微术（SEM）和透射电子显微术（TEM）测试材料的结构和观察材料形貌. 结果表明，CoAl₂O₄在材料表面形成8 nm均匀包覆层，未改变主体材料的结构. 电化学性能测试表明，1%（by mass）CoAl₂O₄包覆量的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料（LNCMO(1)）高充电电压（3.0 ~ 4.6 V，150 mA·g^-1）100周期循环放电容量保持率为93.7%（无包覆LNCMO(0)保持率为74.4%）；55 °C高温100周期循环容量保持率为77%（无包覆LNCMO(0)保持率17%）. XRD和电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）测试表明，CoAl₂O₄包覆的LNCMO(x)材料可有效地减缓材料中Mn离子在电解液的溶解，提高材料结构稳定性和热稳定性.

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22. 碳纳米管/五氧化二钒空心球的制备及其电化学性能研究

郝亮，申来法，王婕，朱佳佳，赵笑晨，张校刚*

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 152-156. DOI: 10.13208/j.electrochem.141044

摘要（1556）

PDF（pc）（834KB）（1086）

采用溶剂热法制备了碳纳米管穿插的分级结构五氧化二钒空心球（VOC_x）. 使用XRD、SEM、循环伏安曲线和充放电曲线研究了不同碳纳米管量对产物结构、形貌和电化学性能的影响. 结果表明，碳纳米管的加入明显改善了VOC的倍率特性. 碳纳米管含量为7.1%时，0.5 A·g^-1电流密度下，其比电容达到346 F·g^-1，8 A·g^-1电流密度时，其电容保持率可达75%. 与活性炭组装成混合电容器，在功率密度为700 W·kg^-1时，能量密度达12.6 Wh·kg^-1.

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23. 锂空气电池高容量长寿命Co₃O₄纳米空心球阴极催化剂

刘通, 李娜, 刘清朝, 张新波

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 157-161. DOI: 10.13208/j.electrochem.141049

摘要（1384）

PDF（pc）（2074KB）（2894）

以六水合硝酸钴（Co(NO₃)₂·6H₂O）、六次甲基四胺（HMT）、蔗糖、柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₇）为原料，140 ^oC下水热碳化处理即得反应前驱物，经煅烧处理后，可得多孔Co₃O₄纳米空心球. 锂空气电池Co₃O₄/SP阴极催化剂具有优异的循环寿命性能，这归因于Co₃O₄空心球的纳米颗粒构成、较高比表面积的多孔结构，为电池反应提供了大量的反应位点，为充放电产物提供了足够的存储空间.

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24. 全钒液流电池铂氢微型参比电极体系的构筑与性能

林志彬，董燕青，郑明森，董全峰*

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 162-166. DOI: 10.13208/j.electrochem.141209

摘要（1786）

PDF（pc）（590KB）（863）

铂丝电极表面上电沉积一层金属钯，用阴离子交换隔膜材料封装，制得铂氢微型参比电极，工艺简单、稳定性高. 将该微型参比电极应用于全钒储能电池性能研究，可内置于电池多孔电极内部，监测电池正负极充放电性能. 结果显示，电池容量衰减主要归因于电解液中的活性物质V(IV)的逐渐减少及V(V)的积累导致正负极活性物质不平衡.

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25. 液栅型石墨烯场效应管的缓冲液浓度和pH响应特性

杜晓薇，成霁，郭慧，金庆辉*，赵建龙

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 167-171. DOI: 10.13208/j.electrochem.140912

摘要（1462）

PDF（pc）（670KB）（990）

本文使用化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）石墨烯制作了高灵敏度、低噪声的液栅型石墨烯场效应管（Solution-Gated Graphene Field Effect Transistors，SGFETs），并测试了该器件对磷酸盐缓冲液（Phosphate Buffered Saline，PBS）浓度和pH的响应特性. 随缓冲液浓度的增大，SGFETs转移特性曲线的最小电导点向左偏移，偏移量与溶液浓度的自然对数呈线性关系. 随pH的增大，其最小电导点向右偏移，偏移量与溶液pH呈线性关系. 该响应特性对石墨烯生化传感器排除外界影响因素有一定的指导作用.

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26. 采用AlCl₃-Emic-MgCl₂室温离子液体电沉积制备铝-镁合金

M. RostomAli*, Andrew P. Abbott, Karl S. Ryder

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 172-180. DOI: 10.13208/j.electrochem.140603

摘要（1664）

PDF（pc）（1332KB）（1512）

采用恒电流和恒电位技术，以及路易斯酸氯化铝(III)-1-乙基-3-甲基咪唑氯化物离子液体中添加氯化镁(II)，室温下在铂和铜阴极表面电沉积制备了铝-镁合金. 合金层中镁的含量随离子液体中氯化镁浓度和所施加的阴极电流密度的增加而增加. 采用X-射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能量散射X-射线谱(EDAX)技术，研究了不同电沉积实验条件得到的电沉积层的晶体结构及表面形貌. 增加沉积电流密度，可以制备出致密、光亮和结合力良好的电沉积层. 铝-镁合金电沉积的阴极电流效率可达99%. 应用电化学石英晶体微天平(EQCM)技术研究了电沉积合金的组成. 根据重声阻抗分析得到的质量-电荷(m-Q)曲线斜率计算了金属共沉积层的化学成分.

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27. 锂离子电池负极材料Li₄Ti₅O₁₂的合成及性能研究

张永龙，胡学步*，王耀琼，黄东海

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 181-186. DOI: 10.13208/j.electrochem.140924

摘要（1771）

PDF（pc）（1669KB）（1183）

本文通过乙酸锂与二氧化钛反应，采用一步高温固相法在不同反应温度（750 °C/800 °C/850 °C）和反应气氛（氮气/空气）下合成Li₄Ti₅O₁₂材料. 通过热重分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安曲线和充放电曲线分析了Li₄Ti₅O₁₂的晶体结构，观察其微观形貌，并测试其电化学性能. 结果表明，800 °C氮气烧结得到的Li₄Ti₅O₁₂（L-800N）材料粒径较小，该材料在1.0C倍率下的首周期放电比容量达到170.7 mAh·g^-1，100周期循环后的容量保持率高达94.6%，即使是10C高倍率其首周期放电容量依然有143.0 mAh·g^-1，表现出了良好的倍率和循环寿命性能.

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28. 二元析氧催化剂Co_xCr_1-xO_3/2的制备及性能研究

杨太来，董文燕，杨慧敏，张力，梁镇海*

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 187-192. DOI: 10.13208/j.electrochem.141030

摘要（1383）

PDF（pc）（1637KB）（939）

用热分解法制得不同混合比例的二元金属氧化物催化剂Co_xCr_1-xO_3/2（x = 0，0.2，0.4，0.6，0.8，1），使用SEM、XRD和XPS观察表征催化剂形貌、晶型和价态，使用线性扫描伏安、阶梯波伏安和恒电位测试电极活性、过电位和稳定性. 结果表明，该Co₃O₄和绿铬矿型Cr₂O₃混合物形成固溶体Co_xCr_1-xO_3/2. x = 0.2时，Co_0.2Cr_0.8O_3/2电极性能较单一Co₃O₄和Cr₂O₃电极好，在高电位（1.0 V vs. Ag/AgCl），其电流强度是Co₃O₄的3.75倍，Cr₂O₃的15.2倍，其过电位（η = 0.0703 V）也较Co₃O₄（η = 0.6109 V）和Cr₂O₃（η = 0.435 V）小，催化性能最好，在强碱性溶液（pH=13）中有良好的稳定性.

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29. 近期热点文章

庄林

电化学（中英文） 2015, 21 (2): 193-194.

摘要（770）

PDF（pc）（232KB）（1077）

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30. 石墨烯包覆富锂层状材料的制备及其电化学性能

侯孟炎, 王珂, 董晓丽, 夏永姚

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 195-200. DOI: 10.13208/j.electrochem.141053

摘要（1583）

PDF（pc）（1346KB）（1090）

应用共沉淀结合固相烧结合成了富锂层状氧化物（Li-rich layered oxide，LLO）Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂. 对制备的富锂材料用氧化石墨烯（Graphene Oxide，GO）包覆后，再经300 ^oC空气中煅烧，制备了石墨烯（Graphene，Gra）卷绕包覆的复合材料（LLO/Gra）. 使用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）及电化学方法表征所得样品. 结果表明，富锂层状氧化物均匀地卷绕在石墨烯中. 与原始富锂材料相比，石墨烯包覆后的复合材料表现出更加优异的电化学性能. 尤其是石墨烯卷绕可以改善富锂材料的导电性，提高材料的放电倍率性能，在2.0至4.8 V电压范围内，0.1C（20 mA·g^-1）电流充放电下，容量达270 mAh·g^-1，1C倍率下复合物的放电容量接近200 mAh·g^-1，比原始LLO材料170 mAh·g^-1提高了15%.

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31. 磷酸铁锂表面碳包覆研究进展

张宁, 刘永畅, 陈程成, 朱智强, 陶占良, 陈军

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 201-210. DOI: 10.13208/j.electrochem.141056

摘要（2327）

PDF（pc）（2456KB）（2657）

橄榄石结构的LiFePO₄具有电压平台平稳、价格低廉、原料丰富和环境友好等优点，得到了人们的广泛关注. 然而，纯LiFePO₄的离子和电子导电性较差，其大范围应用受限. 研究表明，对LiFePO₄表面进行碳包覆可以有效提升其电化学性能. 结合国内外研究现状，本文综述了不同的碳包覆方法、碳源种类对LiFePO₄电化学性能的影响，以及碳包覆提升LiFePO₄正极材料电化学性能的作用机制.

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32. 锂硫电池硫碳复合正极材料研究现状及展望

周兰, 余爱水

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 211-220. DOI: 10.13208/j.electrochem.141050

摘要（1784）

PDF（pc）（1490KB）（1620）

二次锂硫电池被视为最具有发展潜力的下一代高能量密度二次电池之一. 但由于正极硫的电导率低（5×10^-30 S·cm^-1），且在放电过程中产生的中间体多硫化物易溶于有机电解液，致使锂硫电池活性物质利用率降低，溶解后的多硫化物还会迁移到负极，被还原成不溶物Li2S2/Li2S而沉积于负极锂，使电极结构遭受破坏，造成电池容量大幅衰减，循环性能差，从而限制了进一步的开发应用. 研究表明，以碳作为导电骨架的硫碳复合正极材料能在不同程度上解决上述问题，从而有效提高了锂硫电池的放电容量和循环性能. 本文综述了近年来国内外报道的各种锂硫电池正极材料的研究进展，结合作者课题组的研究，重点探讨了硫碳复合正极材料，并对其今后的发展趋势进行了展望.

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33. 通过载体提高燃料电池催化剂的稳定性

谢小红, 魏子栋

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 221-233. DOI: 10.13208/j.electrochem.141052

摘要（1587）

PDF（pc）（5967KB）（1678）

Pt/C是目前质子交换膜燃料电池使用最广泛的一种催化剂，制约其实际应用的关键技术之一是稳定性，增强燃料电池催化剂稳定性研究一直是该领域的热点. 本文结合作者课题组的研究工作，综述了通过改进载体材料来提高Pt基催化剂稳定性的一些方法，指出采用更稳定的载体材料以及发展与金属催化剂纳米颗粒有强相互作用的载体材料，是增强催化剂稳定性的努力方向.

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34. 基于有机和组合电解液的锂空气电池研究进展

童圣富, 何平, 张雪苹, 赵世勇, 周豪慎

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 234-252. DOI: 10.13208/j.electrochem.141051

摘要（1573）

PDF（pc）（6967KB）（1652）

发展纯电动汽车与混合动力汽车是解决能源危机与环境问题的有效途径，这对新能源材料及储能设备提出了更高的要求. 其中以金属锂作为负极、以空气中的氧气作为正极活性物质组成的锂-空气二次电池具有很高的理论比能量，因在纯电动汽车、混合动力汽车方面有很好的应用前景而受到人们的广泛关注. 根据工作环境及介质条件，目前研究最多的锂-空气电池主要包括有机电解液、有机-水组合电解液及全固态电解质三种类型. 由于锂-空气电池的发展历史较短，目前仍处于起步阶段，在电池的正极、负极、电解液（质）及综合性能等方面均存在诸多的困难与挑战. 本文从作者课题组对有机电解液及组合电解液型锂-空气电池方面的研究出发，旨在向读者简单介绍锂-空气电池的发展历史，研究现状及未来努力的方向.

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35. 新一代动力锂离子电池磷酸锰锂正极材料的研究现状与展望

秦来芬, 夏永高, 陈立鹏, 胡华胜, 肖锋, 刘兆平

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 253-267. DOI: 10.13208/j.electrochem.141048

摘要（1832）

PDF（pc）（4099KB）（1894）

磷酸锰锂（LiMnPO₄）正极材料具有能量密度高、成本低、安全性高和热稳定性好等优点，目前已成为锂电产业界研究的热点，有望成为继磷酸铁锂（LiFePO₄）之后的新一代正极材料. 然而，磷酸锰锂的电子电导率和锂离子扩散率均很低，其电化学性能提高较为困难，至今尚无法制备出满足实际应用的高性能LiMnPO₄正极材料，严重制约了LiMnPO₄材料及其电池的发展. 本文从LiMnPO₄的结构特性出发，对近年来国内外在碳包覆、离子掺杂、纳米化和控制晶体形貌等改性研究、全电池研究、专利情况以及商业化尝试等多方面进行了综述，并对LiMnPO₄的发展进行了展望.

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36. 层状碳及层状碳/硫酸铅复合材料的制备与应用

张淑凯, 张浩, 薛维华, 程杰, 张文峰, 曹高萍, 赵海雷, 杨裕生

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 268-272. DOI: 10.13208/j.electrochem.141046

摘要（1402）

PDF（pc）（1513KB）（866）

碳酸钾或碳酸钠颗粒作催化剂基底，采用化学气相沉积（CVD）制得类似于石墨烯的层状碳材料，并经原位化学沉积可得层状碳/硫酸铅复合材料. 用X射线衍射（XRD）、热重分析、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析与测试样品. 结果表明，层状碳为无定型碳层，复合材料为无定型碳层与附着其上的细小硫酸铅颗粒的复合. 上述层状碳和复合材料作为负极添加剂应用于铅酸电池中，测试了电池电化学性能. 结果表明，电池大电流放电比容量和循环寿命均明显提高. 通过电化学交流阻抗谱图（EIS）、充放电曲线和负极失效后的SEM照片证实，加入添加剂能够降低反应阻抗、减小极化及有效抑制极板硫酸盐化.

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37. Pt/C改性的质子交换膜在燃料电池中的应用

崔智, 王超, 沈水云, 蒋峰景, 章俊良

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 273-278. DOI: 10.13208/j.electrochem.141055

摘要（1517）

PDF（pc）（1308KB）（1346）

氢氧燃料电池的性能与质子交换膜的性能密切相关. 在燃料电池运行过程中，反应生成的水和加湿气体所含水的扩散渗透与膜内质子拖拽共同作用实现膜中水的平衡，影响膜的欧姆电阻，进而影响电池性能. 本文通过掺杂Pt/C对质子膜进行改性，并测试了改性膜的交流阻抗、吸水特性等物理性质和单电池性能及高频阻抗，说明由膜中的Pt/C催化剂原位催化渗透到膜中的氢气和氧气反应生成水，改善了电池低湿度运行时膜的含水率，从而降低膜电阻，提升电池性能.

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38. 电化学质谱在锂-氧电池研究中的应用

闫新秀, 马力坡, 彭章泉

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 279-293. DOI: 10.13208/j.electrochem.141205

摘要（1718）

PDF（pc）（3853KB）（1609）

质谱技术与电化学方法相结合，能原位或在线检测电化学反应的中间产物和最终产物，利于深入研究电极反应机理. 本文结合作者应用电化学质谱研究锂-氧电池反应机理的科研背景，综述了目前该技术在研究锂-氧电池体系中的电解液、电极材料和催化剂的进展情况，此外还介绍了电池体系中的不可逆副反应对电池充放电过程的影响.

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39. ZrO₂掺杂铌基二氧化铅电极制备及其甲基橙降解电催化性能

张力, 董文燕, 杨太来, 梁镇海

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 294-298. DOI: 10.13208/j.electrochem.141028

摘要（1145）

PDF（pc）（1597KB）（662）

本文利用电沉积制得ZrO₂掺杂铌基二氧化铅电极，通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）观察表征了Nb/ZrO₂+PbO₂电极表面形貌特征及组成. 用线性伏安曲线、电化学交流阻抗和循环伏安曲线测试了Nb/ZrO₂+PbO₂电极电化学性能，及其甲基橙（MO）的降解电催化效果. 结果表明，ZrO₂掺杂使Nb/PbO₂电极表面更致密、粗糙，结晶尺寸更小，增大了电极比表面积，提高了电极电催化活性. Nb/ZrO₂+PbO₂电极活性层主要由β-PbO₂和少量的α-PbO₂以及部分ZrO₂共沉积而成. 有较高的析氧电位、吸附电容和较低的电荷转移电阻，其甲基橙（MO）降解电催化活性更佳，降解过程受扩散控制.

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40. 《锂电池和锂离子电池中的电解质》

章宗穰

电化学（中英文） 2015, 21 (3): 299-301. DOI: 10.61558/2993-074X.2277

摘要（1049）

PDF（pc）（435KB）（1099）

2014年秋，Springer出版社刊印了《Modern Aspects of Electrochemistry》系列丛书的第58卷，书名为《Electrolytes for Lithium and Lithium-Ion Batteries》（锂电池和锂离子电池中的电解质）. 该书由美国军队研究实验室（U.S. Army Research Laboratory）的三位科学家T. Richard Jow, Kang Xu, Oleg Borodin 及日本三菱化学株式会社（Mitsubishi Chemical Corporation）的Makoto Ue 共同担任本卷编辑. 知名电化学家J. O’M. Bockris和B. E. Conway在上世纪50年代初共同主编了《Modern Aspects of Electrochemistry》的第一卷，并由美国学术出版社（Academic Press）于1954年出版. 2006年之后，Bockris和 Conway二位先驱因年事已高而不再参与丛书编辑工作. 目前的丛书主编为R. E. White和C. G. Vayenas. 《锂电池和锂离子电池中的电解质》一书对锂电池和锂离子电池中所使用的电解质的种类、特性及所涉及的研究方法和理论问题进行了详尽的讨论，不仅引述了相关领域的近几年重要文献，还对此进行了有独特见地的评述，颇有参考价值. 近年来所出版的与锂电池及锂离子电池相关的中英文书籍种类繁多，但专门论述电池中所用电解质的书籍却极为少见. 特此向本刊读者推荐和作一简略评介.

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