电化学（中英文）

成果浩海上,育苗青天下——中国科学院院士吴浩青

余爱水;

2010, 16(1): 1-5.

摘要 ( 2145 )

PDF (192KB) ( 2182 )

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<正>在吴浩青院士家的会客室墙上,挂着一幅著名书法家胡铁生先生写的贺匾:"成果浩海上,育苗青天下".这句藏头诗言简意赅地概括了吴浩青教授在科研和教学方面所取得的累累硕果,是吴先生科

高比能电池新材料与安全性新技术的研究进展 Ⅰ.锂离子电池自激发安全保护机制

艾新平, 曹余良, 杨汉西,

2010, 16(1): 6-10. doi:10.61558/2993-074X.2027

摘要 ( 2835 )

PDF (325KB) ( 2127 )

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安全性问题是阻碍大容量和高功率锂离子动力电池应用的关键.本文以作者课题组近期研究工作为主,简要介绍了几种旨在提高锂离子电池安全性的自激发安全保护机制,包括氧化还原穿梭剂、电压敏感隔膜、温度敏感电极、阻燃性电解液,并分析了这些方法的应用特点.

嵌段共聚物薄膜在电化学能源领域的应用

李晶泽, 陈国光, 梅迪, 邹威, 李剑文, 小村元宪, 弥田智一,

2010, 16(1): 11-15. doi:10.61558/2993-074X.2028

摘要 ( 2953 )

PDF (572KB) ( 1661 )

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采取选择性掺杂方法,将新型两亲性液晶嵌段共聚物薄膜功能化为具有各向异性的锂离子导电材料.这类薄膜不仅具有同轴且垂直取向的一维离子导电通道,而且可以在大面积范围内形成规则的阵列,可以作为锂离子电池、燃料电池等电化学能源系统的新型电解质.另一方面,这类薄膜作为模板可制备周期性排列的纳米孔、纳米粒子、纳米线阵列,形成的有序纳米结构材料可作为锂离子电池的三维电极.

硫/介孔碳复合正极材料的制备与表征

张文华, 陈瑶, 艾新平, 曹余良,

2010, 16(1): 16-19. doi:10.61558/2993-074X.2029

摘要 ( 2796 )

PDF (190KB) ( 1927 )

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以经加热处理的单质硫与由模板法制备的介孔碳合成一种硫/介孔碳复合材料(S/C).结构和电化学性能测试表明,介孔碳能有效提高硫电极的电化学反应活性、限制硫电极中间产物在电解液中的溶解流失,从而使S/C复合电极具有高的比容量、良好的倍率放电性能和稳定的循环性能.在800mA/g的高电流密度下,硫电极的首周放电比容量达到1234mAh/g;循环100周后,比容量仍保持在800mAh/g以上.

氧化还原导电水凝胶制备及其在微生物燃料电池的应用

王凯鹏, 陈胜利,

2010, 16(1): 20-24. doi:10.61558/2993-074X.2030

摘要 ( 3194 )

PDF (234KB) ( 2193 )

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微生物细胞与微生物燃料电池阳极之间的电子传递效率是影响产电性能的关键因素.借助阳极修饰可以促进电子转移速率,提高电池的性能.本文合成了一种以聚4-乙烯基吡啶为骨架,中性红单体为氧化还原活性中心、具有良好导电性和生物兼容性的氧化还原水凝胶材料.其中通过共价键合固定氧化还原中介体,避免了对外界环境的二次污染.以该材料修饰碳纸作为阳极组装电池,实验表明经过修饰的生物阳极驯化周期缩短,阳极电势更接近NADH/NAD的平衡电位.该电池的功率密度较未修饰的电极的电池有明显的提高.

锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的制备及性能研究

陈红, 姜涛, 王春忠, 陈岗, 魏英进,

2010, 16(1): 25-29. doi:10.61558/2993-074X.2031

摘要 ( 2668 )

PDF (315KB) ( 1412 )

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应用碳热还原法制备了表面碳包覆的Li3V2(PO4)3材料.X射线衍射、红外光谱和透射电镜表征样品的结构及形貌.结果表明,该合成样品为纯相的Li3V2(PO4)3晶体,颗粒尺寸100nm左右.电化学阻抗谱测试表明,该材料在3.0～4.3V电位区间的锂离子扩散系数比它在3.0～4.8V区间的高约3个数量级.另外,前者的电荷转移电阻也明显低于后者.因而,其循环性能也明显优于后者的循环性能.

不同碳源对Li_3V_2(PO_4)_3/C复合正极材料性能的影响

刘开源, 黄建书, 杨立,

2010, 16(1): 30-34. doi:10.61558/2993-074X.2032

摘要 ( 2584 )

PDF (488KB) ( 1264 )

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以甲基纤维素、壳聚糖及葡萄糖分别作为碳源,应用碳热还原法合成正极Li3V2(PO4)3/C复合材料.XRD、SEM等方法分析、表征材料的结构、形貌和电化学性能.结果表明,碳源的选择对产物的比容量、循环寿命和倍率性能等均有较大的影响.以甲基纤维素为碳源制备的单斜Li3V2(PO4)3正极材料具有较好的电化学性能,在3.0～4.5V,0.2C倍率下,其初始容量为130.6mAh·g-1,30次循环后放电比容量仍可达到108mAh·g-1.

离子液体对硫-超导炭黑复合材料电化学性能的影响

张波, 陈思婷, 高学平,

2010, 16(1): 35-38. doi:10.61558/2993-074X.2033

摘要 ( 3023 )

PDF (261KB) ( 1768 )

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以热处理方法由单质硫与超导炭黑制备硫含量为59%的硫-超导炭黑复合材料.X射线衍射、扫描电镜测试表明,单质硫均匀地分散在高比表面积的超导炭黑中.如于电解液中添加室温离子液体,则可有效减弱复合材料中多硫化物在电解液的穿梭效应,提高硫复合材料的电化学性能.充放电测试表明,该硫-超导炭黑复合材料在含有离子液体的电解液中循环50周后,容量仍保持483.6mAh/g.

掺杂NiO的Ni(OH)_2电化学性能研究

陈飞彪, 吴伯荣, 安伟峰, 杨照军, 吴锋, 陈实,

2010, 16(1): 39-42. doi:10.61558/2993-074X.2034

摘要 ( 2970 )

PDF (214KB) ( 1907 )

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于Ni(OH)2中添加具有电容特性和大电流充放电性能良好的NiO.研究发现掺杂5%NiO的Ni(OH)2在0.2C倍率下放电容量可达310.1mAh/g,而3C放电容量还可以保持79.5%.其循环伏安扫描氧化还原峰电位差仅为164mV,表明该材料的循环可逆性好.由此可见在Ni(OH)2掺杂适量的NiO,对于Ni(OH)2的大电流充放电性能确有改进作用.

氧化铈作为阴极催化剂在直接硼氢化物燃料电池中的应用

倪学敏, 王雅东, 潘牧,

2010, 16(1): 43-45. doi:10.61558/2993-074X.2035

摘要 ( 2601 )

PDF (302KB) ( 1383 )

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研究以氧化铈(CeO2)作为直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阴极催化剂的性能.结果表明:氧化铈对氧还原具有良好的催化效能,但对BH4-离子水解没有明显的促进作用,而且还能抑制它在正极的氧化.以氧化铈为阴极催化剂组装成的模拟单室燃料电池在常温下的最高功率密度为67.8mW·cm-2,运行稳定.

Li_4Ti_5O_(12)纳米片的合成及储锂性能研究

王怡菲, 唐宇峰, 仇征, 杨立,

2010, 16(1): 46-50. doi:10.61558/2993-074X.2036

摘要 ( 2722 )

PDF (365KB) ( 1456 )

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以无定形的水合二氧化钛为前驱物,水热法合成了200～400nm大小的Li4Ti5O12纳米片作为锂离子电池负极材料.XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电子显微镜)和TEM(透射电镜)分析表征样品的物相结构、表观形貌;循环伏安、充放电循环和电化学交流阻抗技术分别测定该纳米Li4Ti5O12在有机电解液和室温离子液体S114TFSI电解液中的电化学性能.结果表明,该材料具有较高的放电容量和良好的循环性能,有望成为锂二次电池新型负极材料.

共沸蒸馏法制备高性能LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正极材料

夏圣安, 袁利霞, 杨泽, 汪朝晖, 黄云辉, 李爽, 张五星, 孟亚斌, 郑为工,

2010, 16(1): 51-55. doi:10.61558/2993-074X.2037

摘要 ( 3055 )

PDF (474KB) ( 2049 )

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三元复合氧化物镍钴锰酸锂(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)因兼有LiNiO2和LiCoO2的优点,被认为是最有可能取代LiCoO2的新型正极材料而受到广泛关注.本文采用一种改进的共沉淀方法合成了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,以共沸蒸馏干燥前驱物.结果表明,共沸干燥法最终得到的产物比普通干燥法得到的产物具有更高的比容量、更好的循环性能以及更优的倍率性能.究其原因,可归结为共沸干燥得到的样品颗粒更小,且粒径分布更均匀,球形度高,比表面积大,促进了锂离子的扩散,因而提高了其电化学性能.

掺钌氢氧化钴复合材料在碱液中的电化学行为

姚素梅, 李国春, 高学平,

2010, 16(1): 56-59. doi:10.61558/2993-074X.2038

摘要 ( 2941 )

PDF (413KB) ( 1598 )

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应用化学共沉淀法制备掺钌氢氧化钴复合材料,X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)显示非晶态RuO2颗粒分散在六方晶系Co(OH)2薄片的表面.循环伏安、恒流充放电测试表明,Co/Ru=8/1的复合材料在碱性电解液中具有优良的电容性能和较高的比容量.

一维阵列电极法研究钢筋在混凝土中的腐蚀行为

李兰强, 董士刚, 杜荣归, 林昌健,

2010, 16(1): 60-64. doi:10.61558/2993-074X.2039

摘要 ( 2644 )

PDF (541KB) ( 1663 )

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建立一维阵列微电极技术,通过对阵列电极腐蚀电位、极化曲线以及微电极之间宏电流的测量,研究在腐蚀环境作用下钢筋混凝土腐蚀过程中宏电池电流和微电池电流的形成、发展及其相互作用.结果表明,腐蚀发生早期,腐蚀宏电池和微电池在不同区域优先形成而且并存.随着腐蚀的发展,受氧扩散控制,在腐蚀宏电池区域出现微电池,而某些腐蚀微电池区域与阴极区耦合,也形成腐蚀宏电池.腐蚀宏电池与微电池电流大小最终趋于一致.

氯过氧化物酶-聚L-赖氨酸/GC电极的电化学特性

赵雯, 吴霞琴, 陆中庆, 后雯璟, 李和兴,

2010, 16(1): 65-69. doi:10.61558/2993-074X.2040

摘要 ( 3075 )

PDF (485KB) ( 1769 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

应用电化学方法在玻碳电极上修饰聚L-赖氨酸膜,以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐做交联剂,固定氯过氧化物酶.修饰电极的循环伏安曲线呈现一对可逆的氧化还原峰,表明聚L-赖氨酸能够很好地促进氯过氧化物酶在电极表面的直接电子传递,这是一个受吸附控制并伴随有质子转移的准可逆电子传递过程.该电极有很好的稳定性,并能显著地电催化氧的电化学还原反应.

对氨基苯胂酸电化学合成的研究

马淳安, 郑勤安, 周强, 徐颖华,

2010, 16(1): 70-73. doi:10.61558/2993-074X.2041

摘要 ( 2153 )

PDF (342KB) ( 1422 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

研究优化电解还原对硝基苯胂酸(p-A)合成对氨基苯胂酸(p-ASA)的工艺条件.实验表明:硫酸浓度、添加剂量、反应温度、投料量等工艺参数对合成产率有显著影响.初步得出比较适宜的电解合成条件为:硫酸浓度10%(bymass,下同)、添加剂量1%(bymass)NaCl、反应温度80℃、投料量71.4g/L、电流密度10A·dm-2.在上述工艺条件下,电解合成产率可达65.8%.

医用钛表面TiO_2纳米管/HA复合膜层于Tyrode’s生理溶液中电化学腐蚀行为

孔丽丽, 林龙翔, 胡融刚, 张帆, 林昌健,

2010, 16(1): 74-78. doi:10.61558/2993-074X.2042

摘要 ( 3283 )

PDF (409KB) ( 1403 )

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钛及其合金具有良好的力学性能和生物相容性,被广泛地用作医用人工植入体.然而,钛植入体在人体内的生理环境中必然发生腐蚀,金属离子的溶出和积累可产生毒副作用.本文应用电化学方法对医用钛金属作表面改性,提高其生物活性,应用Tafel极化曲线和电化学阻抗(EIS)研究其耐蚀性能及腐蚀电化学行为.结果表明,在钛基TiO2纳米管阵列膜层上沉积构筑HA涂层之后,由于表面阻挡层的强化,TiO2涂层在Tyrode’s生理溶液中的耐蚀性有所提高.

EuCl_3在氯化1-丁基-3-甲基咪唑中的电化学性质

张秋月, 何辉, 黄小红, 叶国安,

2010, 16(1): 79-84. doi:10.61558/2993-074X.2043

摘要 ( 2908 )

PDF (282KB) ( 1845 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

应用循环伏安法研究了Eu3+在亲水性离子液体—氯化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)中的电极过程.实验表明,工作电极为玻碳电极时,[BMIM]Cl的电化学窗口为-1.7～0.80V(vs.Ag/AgCl).Eu3+在[BMIM]Cl中被还原为Eu2+,此电极反应受电荷迁移和物质扩散共同控制.当体系温度从55℃升高到75℃时,Eu3+在[BMIM]Cl中的扩散系数D从3.75×10-9cm2/s变化到1.32×10-8cm2/s,该反应活化能Ea为62.6kJ/mol.

L-胱氨酸在Pb/nanoTiO_2膜电极上的电催化还原

褚道葆, 王峰, 肖英, 张雪娇,

2010, 16(1): 85-89. doi:10.61558/2993-074X.2044

摘要 ( 3156 )

PDF (605KB) ( 1827 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用阳极氧化和恒电位沉积法制备Pb纳米粒子修饰的多孔Ti基TiO2(Pb/nanoTiO2)膜电极.通过对不同的电沉积电位和时间对比,找出了最佳电沉积条件.SEM分析显示该膜为均匀多孔结构,Pb纳米粒子均匀地分散在TiO2膜的表面.循环伏安和计时电流法研究了L-胱氨酸在Pb/nanoTiO2膜电极上的电催化还原活性,结果表明该电极对L-胱氨酸的还原具有高催化活性和稳定性.

常压回流掺钴钙锰矿锂离子电池正极材料

李瑞琦, 宋春华, 徐超, 涂丽杏, 邱国红, 刘凡,

2010, 16(1): 90-95. doi:10.61558/2993-074X.2045

摘要 ( 2693 )

PDF (717KB) ( 1420 )

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常压回流法制备掺杂钴离子的钙锰矿,X-射线衍射(XRD)、热重(TG)、化学分析等测试表明:钙锰矿均为单一相,组成为MgxCoyMnOz·nH2O,其中0.18≤x≤0.22、0≤y≤0.24、2.10≤z≤2.53、0.35≤n≤0.73.以掺钴钙锰矿作锂离子二次电池正极材料,组成为Tod-Co10%(10%Co的Mg0.18Co0.12MnO2.19·0.45H2O)电极放电性能最佳,其首次放电比容量为219mAh/g,100次循环充放电仍有102mAh/g.对比之下,未掺钴的Tod-Co0%电极(钙锰矿)首次放电比容量为211mAh/g,30次循环后为37mAh/g.

MnO_2/聚苯胺复合材料的电化学电容

徐小存, 刘开宇, 殷志刚, 孙哲, 苏耿,

2010, 16(1): 96-101. doi:10.61558/2993-074X.2046

摘要 ( 3053 )

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以P123为模板剂,软模板法制备出纳米MnO2.酸性条件下引入苯胺并聚合,得到了MnO2/聚苯胺复合材料.X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR),扫描电子显微镜(SEM)表征观察样品的结构、形貌.循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等测试MnO2/聚苯胺电极的电化学性能.结果表明:引入苯胺改变了样品纳米MnO2的形貌.MnO2/聚苯胺电极比容量高达190.8F·g-1,500次循环电极比容量仅衰减4.7%,库仑效率均保持在97%以上.

六氰合铁酸铜钴-多壁碳纳米管修饰电极研究

姜珊, 张云, 王晓燕, 姚晓菲,

2010, 16(1): 102-107. doi:10.61558/2993-074X.2047

摘要 ( 3521 )

PDF (470KB) ( 1727 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用电沉积方法制备六氰合铁酸铜钴-多壁碳纳米管复合修饰电极(CuCoHCF-MWCNTs/GCE).研究碳纳米管用量、电解液组成对该修饰电极性能的影响.结果表明,与单一的六氰合铁酸铜钴薄膜修饰电极相比,六氰合铁酸铜钴-多壁碳纳米管复合修饰电极具有更优良的电化学特性,以其催化氧化过氧化氢,峰电流与过氧化氢浓度在3.16×10-5～2.92×10-3mol·L-1范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为ip(μA)=0.5529+1.1299C(×10-4mol·L-1),相关系数r=0.9966,检出限为1.75×10-5mol·L-1.

固体氧化物燃料电池LSCM-CeO_2/Ni-ScSZ复合阳极制备及性能表征

汪芸芸, 黄波, 朱新坚, 胡万起, 余晴春,

2010, 16(1): 108-111. doi:10.61558/2993-074X.2048

摘要 ( 3240 )

PDF (694KB) ( 2148 )

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采用双层流延法制备Ni-ScSZ阳极支撑层-ScSZ电解质复合膜.在烧结的Ni-ScSZ阳极支撑层表面丝网印刷一层LSCM-CeO2阳极催化层,得到LSCM-CeO2/Ni-ScSZ功能梯度层阳极.研究表明,LSCM/CeO2比为1:3(bymass)的功能梯度层阳极Ni-ScSZ13具有较佳的性能.单电池在850℃以H2和乙醇蒸气作燃料的最大功率密度分别为710和669mW/cm2,而LSCM/CeO2为1:0(bymass)的功能梯度层Ni-ScSZ10作阳极的单电池,最大功率密度分别为521和486m W/cm2.两种阳极单电池,分别在700℃于乙醇蒸气中作长时间运行实验,X-射线能量散射分析表明Ni-ScSZ13阳极比Ni-ScSZ10阳极具有较好的抗碳沉积性能.

溶胶-凝胶技术在织物化学镀活化预处理中的应用

张林, 王炜, 吴茜臻,

2010, 16(1): 112-115. doi:10.61558/2993-074X.2049

摘要 ( 2962 )

PDF (513KB) ( 1421 )

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以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为先驱体,应用溶胶-凝胶技术在织物表面形成一层凝胶薄膜.由于该薄膜含有氨基和羟基等活性基团,能与钯离子起配位络合作用,阻止钯粒子的团聚,使钯以较高的活性完成织物化学镀.扫描探针显微镜(SPM)及扫描电子显微镜(SEM)观察了施镀前后织物的表面形态.与传统的前处理相比,无需SnCl2敏化,减少污染,缩短工艺流程,降低钯盐用量.

电化学会议年历(英文)

2010, 16(1): 116-117.

摘要 ( 1658 )

PDF (113KB) ( 90 )

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