电化学（中英文）

郭玉国, 王忠丽, 吴兴隆, 张伟明, 万立骏,

2010, 16(2): 119-124. doi:10.61558/2993-074X.3333

摘要 ( 3428 )

PDF (483KB) ( 3606 )

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纳米储锂电极材料由于奇特的纳米效应与动力学优势,为锂离子电池的发展提供了新的机遇.本文介绍了锂离子电池电极材料的尺寸效应、形貌效应以及电极材料碳包覆的作用;并以作者的近期研究为主,着重讨论了几种"动力学稳定"的纳微结构电极材料和具有"三维混合导电网络"结构的高倍率电极材料.

立方体形Au_(core)-Pd_(shell)-Pt_(cluster)纳米材料对甲酸电催化的研究

江庆宁, 李幻, 杨凝, 方萍萍, 范凤茹, 田中群,

2010, 16(2): 125-130. doi:10.61558/2993-074X.3334

摘要 ( 3422 )

PDF (626KB) ( 1518 )

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应用晶种生长法制得金纳米立方体,Aucore-Pdshell和Aucore-Pdshell-Ptcluster电催化剂,通过改变溶液的H2PdCl4和H2PtCl6的用量以控制Pdshell的厚度和Ptcluster的覆盖度.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察了金纳米立方体的表面结构.利用循环伏安法(CV)研究了不同Pd层厚度的立方体形Aucore-Pdshell纳米粒子和不同Pt岛覆盖度的立方体形Aucore-Pdshell-Ptcluster纳米粒子对甲酸氧化的电催化性能.结果表明,与立方体形Aucore-Pdshell纳米粒子相比,"核-壳-岛"结构的立方体形Aucore-Pdshell-Ptcluster纳米粒子对甲酸的电氧化具有更高活性.当Pd壳层厚度为3层,Pt岛覆盖度为0.5时,电催化活性最高.

自呼吸直接甲醇燃料电池膜电极的优化(英文)

马亮, 蔡卫卫, 张晶, 梁亮, 廖建辉, 刘长鹏, 邢巍,

2010, 16(2): 131-136. doi:10.61558/2993-074X.2050

摘要 ( 3160 )

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针对空气自呼吸式直接甲醇燃料电池甲醇易渗透和阴极易水淹的特点,通过对催化层催化剂载量、阴极微孔层、阳极微孔层和膜等因素进行调控,对膜电极结构和性能的进行了优化.结果表明,使用高载量催化剂能有效降低甲醇渗透,但载量过高会引起传质阻力.当阳极微孔层PTFE含量为30%(bymass)时,可以有效促进CO2的均一析出,从而降低甲醇浓度梯度,减小甲醇透过.综合考虑甲醇渗透和阴极自返水,经优化后所得MEA在室温时自呼吸工作条件下,比功率密度达到33mW·cm-2,最优甲醇工作浓度为4mol·L-1.

模拟混凝土孔溶液中钢筋电化学噪音测量及小波分析

胡融刚, 叶陈清, 董士刚, 林昌健,

2010, 16(2): 137-144. doi:10.61558/2993-074X.3335

摘要 ( 2835 )

PDF (471KB) ( 1367 )

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电化学噪音(Electrochemical Noise,ECN)测量可用于在无电信号扰动条件下检测腐蚀体系的暂态行为,获得有关腐蚀类型和腐蚀速率的信息.小波分析不需要对ECN作稳态假设,并同时具有时间分辨和频率分辨的特点,在ECN信号处理中表现出一定的优势.本工作考察了氯离子对钢筋在模拟混凝土孔溶液中电化学噪音的影响,并采用离散小波变换(DWT)及能量分布图(EDP)分析ECN信号的时间～频率特征.结果表明,在含NaCl0.0001mol/L的饱和Ca(OH)2溶液中,时间常数为16～32s的暂态占优势;在Cl-浓度更高的溶液中,去钝化趋势为主导事件,表明钢筋在SPS溶液中活化/钝化的临界Cl-浓度介于10-4～10-3mol/L.

空心碳半球锂离子电池负极的高倍率性能研究

张光辉, 闫早学, 邹红丽, 沈培康,

2010, 16(2): 145-150. doi:10.61558/2993-074X.3336

摘要 ( 2881 )

PDF (588KB) ( 1895 )

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以聚苯乙烯球为模板,通过水热法包裹硬碳层,又用微波法迅速引发聚苯乙烯核裂解的两步反应,制备了高比表面的空心碳半球.采用扫描电镜和透射电镜观察材料形貌,并测试该负极的电化学性能.在高倍率充放电条件下,与石墨、中间相碳微球电极相比,空心碳半球显现出了更高的容量和优异的寿命.

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2在LiNO_3溶液中的电化学性能研究

郑隽, 贾鑫, 王翀, 郑明森, 董全峰,

2010, 16(2): 151-155. doi:10.61558/2993-074X.3337

摘要 ( 3304 )

PDF (398KB) ( 1455 )

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由溶胶凝胶法合成的锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在水溶液体系中具有优异的高倍率充放电性能,放电时能够输出极高功率密度.XRD表征证明合成的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料具有层状α-NaFeO2结构,SEM形貌显示材料的粒径约为500nm,恒电流充放电测试表明LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料在pH12的2mol·L-1LiNO3溶液中,以2C(0.36A/g)倍率充放时,比容量达到了147mAh/g.如以80C(14.4A/g)、150C(27A/g)和220C(39.6A/g)的倍率充放,材料的比容量仍可达到64mAh/g、33mAh/g和16mAh/g,而全电池的功率密度分别达到2574W/kg、3925W/kg、4967W/kg.其中80C倍率充放,经1000周循环后,容量保持率为90.9%.

电化学活化玻碳/铋膜电极制备及铅、镉离子敏感分析法

时康, 王文婧, 胡坤,

2010, 16(2): 156-160. doi:10.61558/2993-074X.3338

摘要 ( 3130 )

PDF (345KB) ( 3068 )

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以电化学活化玻碳为基底电极原位制备金属铋膜电极,用之于分析Pb2+、Cd2+.方法如下:在氢氧化钠溶液中,由恒电位或循环扫描电位方法活化玻碳电极,随后以稀盐酸替代传统的醋酸缓冲液作为分析溶液将Bi3+与Pb2+、Cd2+共沉积在活化玻碳电极表面,再以方波阳极溶出分析法(SWASV)检测金属离子.结果表明:经简单的电化学清洗步骤即可高重现地再生电极表面,大幅度提高检测Pb2+、Cd2+的灵敏度,检测范围也可拓展至高卤素离子含量的样品.

三维多孔Sn-Co合金负极制备及其电化学性能研究

薛连杰, 黄令, 柯福生, 魏国祯, 郑小美, 李君涛, 樊小勇, 孙世刚,

2010, 16(2): 161-167. doi:10.61558/2993-074X.2051

摘要 ( 2976 )

PDF (1196KB) ( 1841 )

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采用化学镀方法制备三维多孔铜.以其作为集流体,借助电沉积制备三维多孔Sn-Co合金电极.X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)分析表明,以多孔铜为集流体制备的SnCo合金电极主要存在CoSn2相和纯Sn相,为三维多孔结构.充放电结果显示,三维结构SnCo合金电极比平面铜集流体上镀得的SnCo合金电极表现出更优越的充放电性能.前者的首次放电(嵌锂)容量为636.3mAh/g,充电(脱锂)容量为528.7mAh/g,首次库仑效率为83.1%,70周后容量为529.5mAh·g-1,保持率为82.6%.此外,还应用电化学阻抗初步研究了三维Sn-Co合金电极在充放电过程发生的嵌脱锂过程.

高性能硫/碳凝胶复合正极材料的制备及应用

王翀, 陈嘉嘉, 佘秋洁, 张倩, 施一宁, 郑明森, 董全峰,

2010, 16(2): 168-171. doi:10.61558/2993-074X.2052

摘要 ( 2991 )

PDF (657KB) ( 2012 )

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以碳凝胶作导电骨架,合成硫/碳凝胶复合物.XRD、SEM等表征显示,该复合材料完全保持了碳凝胶的形貌,颗粒大小在10μm以下,硫吸附在碳凝胶内部空隙中呈无定形态,表现出良好的电化学性能.以0.1C放电,该材料首圈放电容量达到1311mAh/g.0.2C循环充放,首圈放电容量为1107.1mAh/g,30周充放电后,放电容量仍不低于800mAh/g.

Ti/CeO_2-F-PbO_2电极制备及其在有机物降解中的应用

王勋华, 张铁明, 童少平, 马淳安,

2010, 16(2): 172-176. doi:10.61558/2993-074X.3339

摘要 ( 2835 )

PDF (520KB) ( 1821 )

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在钛板上制备了氧化铈掺杂的含氟二氧化铅电极(Ti/CeO2-F-PbO2,电沉积法).SEM和XRD分析显示CeO2颗粒能均匀地嵌入二氧化铅镀层中.电化学测试表明,掺杂CeO2提高了二氧化铅的析氧电位(Ti/CeO2-F-PbO2为1.83V,vs.SCE,Ti/F-PbO2为1.78V,vs.SCE).对氯苯酚降解结果表明,Ti/CeO2-F-PbO2电极有较高的COD去除率和电流效率.

CoSALEN/APO-5复合材料的制备及其电催化还原氧的性能

张蓉, 唐丽华, 范彬彬, 马静红, 李瑞丰,

2010, 16(2): 177-184. doi:10.61558/2993-074X.3340

摘要 ( 3547 )

PDF (848KB) ( 1627 )

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将金属钴离子引入磷酸铝分子筛APO-5制得CoAPO-5分子筛,再把N,N-双水杨醛缩乙二胺(SALEN)希夫碱通过扩散进入CoAPO-5分子筛孔道并与其中的钴离子配位,形成了CoSALEN配合物,构成CoSALEN/APO-5复合材料.应用物理吸附法,以聚苯乙烯(PS)作粘结剂,将CoSALEN/APO-5涂敷在玻碳电极表面制成修饰电极PS/CoSALEN/APO-5/GCE.循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)研究了该修饰电极在不同pH电解质溶液中的电化学行为以及对分子氧的催化还原作用.结果表明,制备的修饰电极能有效地催化分子氧的四电子还原,即氧气被电催化还原为水,据此提出可能的氧还原机理.

锂离子电池内部短路失效的反应机理研究

李贺, 于申军, 陈志奎, 梁广川,

2010, 16(2): 185-191. doi:10.61558/2993-074X.3341

摘要 ( 5066 )

PDF (455KB) ( 6185 )

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应用电池挤压试验机研究了锂离子电池内部短路失效过程,并由DSC、GC/MS和XRD分析了电池内部的正极、负极和电解液之间在不同温度下的反应机理.实验表明,正极Li0.5CoO2与电解液的反应是导致电池内部短路失效的根本原因.电池因内部短路发热,一旦温度达到正极Li0.5CoO2的分解温度时,正极瞬时分解,并释放出O2.后者与电解液瞬间发生剧烈反应,同时放出大量CO2气体,冲破电池壳体,造成电池发生爆炸.其中SEI膜自身的分解反应以及负极与电解液在初期的反应都为正极与电解液反应起了积累热量的作用.

微晶碳电活化过程中离子尺寸效应研究

孙刚伟, 宋文华, 成果, 乔文明, 凌立成,

2010, 16(2): 192-197. doi:10.61558/2993-074X.3342

摘要 ( 3038 )

PDF (455KB) ( 1842 )

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以石油焦基微晶碳作为电极材料,并由N2吸附,X射线衍射(XRD)表征其孔结构和微晶结构.研究了4种电解液Et4NBF4/PC(四乙基铵四氟硼酸盐/碳酸丙烯酯)、Et4NBF4/AN(四乙基铵四氟硼酸盐/乙腈)、Bu4NBF4/PC(四丁基铵四氟硼酸盐/碳酸丙烯酯)和Bu4NBF4/AN(四丁基铵四氟硼酸盐/乙腈)的微晶碳电容器特性.结果表明:电解质离子与溶剂AN的溶剂化半径较小,容易嵌入类石墨微晶碳层,其于AN的电活化电位比在PC中的低,致使电活化程度更深,材料的表面利用率更高,电容量较大.电解质阳离子(Et4N+,Bu4N+)大小对电活化影响不大.电活化使材料类石墨微晶层间距(d002)变大,离子尺寸越大,层间距增加越明显.

水合肼在BmimPF_6银电极上的电化学行为研究

孙洁, 李艳, 冯依玲, 王荣, 吴霞琴,

2010, 16(2): 198-201. doi:10.61558/2993-074X.3343

摘要 ( 2994 )

PDF (208KB) ( 1707 )

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应用电化学循环伏安法,以银作工作电极研究了水合肼在离子液体BmimPF6中的氧化过程.结果显示,银离子对水合肼的氧化过程具有催化作用,其氧化峰电位0.16V(vs.SCE)电催化反应速率决定步骤为1电子的氧化还原过程.在0～3.4mmol/L肼浓度范围内,催化反应峰电流与肼浓度间具有良好的线性关系.

Ni-Ru-Ir氧化物阴极涂层的析氢活性

付银辉, 黎学明, 李武林, 张君,

2010, 16(2): 202-205. doi:10.61558/2993-074X.3344

摘要 ( 2751 )

PDF (204KB) ( 1746 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

应用热分解氧化法制备Ni-Ru-Ir氧化物活性阴极.循环伏安、Tafel曲线及计时电流测试表明,在90℃、30%(bymass)的NaOH溶液中,电流密度0.3A·cm-2条件下,Ru∶Ir质量比为1∶1的Ni-Ru-Ir氧化物电极的析氢过电位比Ni电极低300mV;表面粗糙度是Ni网电极的32倍;交换电流密度是Ni网电极的4倍;其析氢性能显然远优于Ni网电极,有望应用于氯碱工业以期降低能耗.

Ti/IrO_2-Ta_2O_5阳极载量与析氧电催化性能研究

辛永磊, 许立坤, 王均涛,

2010, 16(2): 206-209. doi:10.61558/2993-074X.3345

摘要 ( 2945 )

PDF (712KB) ( 1657 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用Pechini法制得Ti/IrO2-Ta2O5氧化物阳极,研究了涂层载量对Ti/IrO2-Ta2O5阳极微观结构和析氧电催化性能的影响.SEM、EDX、极化曲线、循环伏安及强化电解试验等测试结果表明:涂层载量增加,涂层裂缝变窄变浅,且IrO2晶粒偏析趋于增强;同时也提高了阳极析氧电催化活性,增大阳极活性表面积及延长阳极使用寿命;强化电解寿命与Ir涂覆量(1.98～9.08g/m2)基本呈线性递增关系.

介孔碳纳米纤维制备与超电容性能研究

王永文, 郑明波, 曹謇, 曹洁明, 姬广斌, 陶杰,

2010, 16(2): 210-215. doi:10.61558/2993-074X.3346

摘要 ( 3236 )

PDF (550KB) ( 1636 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用低分子量酚醛树脂/F127混合物填充多孔氧化铝模板孔道,制备了大尺寸介孔孔道、核-壳结构的介孔碳纳米纤维.分别以SEM、TEM及N2等温吸附-脱附观察分析样品形貌和孔结构参数.循环伏安与恒流充放电测定该介孔纳米纤维电极(阳极)的超电容性能.结果表明:介孔碳纳米纤维比电容明显增大,且在高扫速、大电流下具有良好的超电容特性.

锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3/C的制备及电化学性能

刘丽英, 张海燕, 陈炼, 翟玉春,

2010, 16(2): 216-221. doi:10.61558/2993-074X.3347

摘要 ( 3259 )

PDF (504KB) ( 1698 )

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以球磨结合焙烧的方法制备锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3/C.XRD、EIS表征及以该材料作正极的恒电流循环测试表明,所得产物为晶体结构发育良好的单斜晶系Li3V2(PO4)3.在0.1C、0.25C和0.5C倍率下,首次放电比容量分别为150.6、134.1和107.1mAh·g-1.0.25C循环130周后容量保持率为87.3%,而0.5C循环105周后容量保持率仍达到87.2%.锂离子在材料中的嵌入、脱出伴随明显的两相转变过程.电荷传递阻抗和SEI膜阻抗是影响材料倍率性能的主要因素.

碱性Al-H_2O_2半燃料电池Au/Ni阴极性能研究

陈书礼, 卢帮安, 刘瑶, 王贵领, 曹殿学,

2010, 16(2): 222-226. doi:10.61558/2993-074X.3348

摘要 ( 3225 )

PDF (1079KB) ( 1476 )

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以泡沫镍为基体,AuCl3为沉积液,应用快速自沉积法制备了泡沫镍负载的纳米Au/Ni电极.电化学方法测定AuCl3溶液的浓度和沉积时间对Au粒子的尺寸和分布以及以该电极作为Al-H2O2半燃料电池阴极对H2O2性能的影响.实验表明,泡沫镍经2mmol·L-1AuCl3溶液浸渍60s后,其表面完全被粒径小于100nm的Au粒子覆盖;以其为阴极的Al-H2O2半燃料电池,在0.4mol·L-1H2O2溶液中峰值功率达135mW·cm-2.

酶联放大安培检测基因传感器的封闭方式

何苗, 陈伟, 许雄伟, 刘爱林, 林新华,

2010, 16(2): 227-232. doi:10.61558/2993-074X.3349

摘要 ( 2793 )

PDF (259KB) ( 2641 )

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在酶联放大安培检测过程中,酶和碱基链在金电极表面的非特异吸附是导致假阳性结果的主要来源.为减少非特异吸附,分别从封闭时间和封闭方式等考查巯基己醇(MCH)和牛血清白蛋白(BSA)对上述非特异性吸附因素的封闭效果.结果表明,BSA不论是对酶还是碱基链的封闭效果均优于MCH.经优化,确定BSA单一封闭剂(15min)为最佳封闭条件,并可用于急性早幼粒细胞白血病(PML-RARα)融合基因的检测.本方法可有效减少非特异吸附,缩短检测预处理时间,并使检测信号在一定程度上得到放大.

山奈素与蛋白质相互作用的电化学行为研究

林丽清, 林新华, 陈敬华, 黄丽英, 刘银环, 李光文,

2010, 16(2): 233-236. doi:10.61558/2993-074X.3350

摘要 ( 2574 )

PDF (207KB) ( 1169 )

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应用循环伏安法研究山奈素在活化玻碳电极上的电化学行为及其与人血清白蛋白(HSA)的相互作用,建立差示脉冲伏安法测定HSA的新方法.在pH4.5的磷酸盐缓冲液(PBS)中,山奈素可与HSA形成超分子复合物,导致前者在0.468V处的氧化电流峰下降,其下降值与HSA浓度在0.05～0.25mg/L范围呈线性关系,检出限为0.008mg/L,可应用于血清样品测定.

电化学会议年历(英文)

2010, 16(2): 237-238.

摘要 ( 1743 )

PDF (115KB) ( 136 )

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