电化学（中英文）

陈卫

2015, 21(6): 503-504. doi:10.13208/j.electrochem.150851

摘要 ( 765 )

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可以预见，在相当一段时期内，能源和环境将是全球发展的两大主题. 其实，人类对能源的获取方式将对地球的生态环境和人类未来的生存状态和生活方式产生重要影响. 正因为如此，世界各国正在大力发展可再生能源和清洁能源. 电化学能源是将化学能高效转变为电能的一种能量转换方式，它历史悠久，但不断被改进和创新，尤其是近年来得到了较快的发展. 目前，电化学能源转换和存储器件主要包括一次电池（如锌锰电池等）、二次电池（如铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等）、燃料电池、金属-空气电池以及超级电容器等. 电化学能源和其它可再生能源相互补充、交叉利用将是未来清洁能源的主要发展方向.

碳材料在电化学储能中的应用

梁骥, 闻雷, 成会明, 李峰

2015, 21(6): 505-517. doi:10.13208/j.electrochem.150845

摘要 ( 1619 )

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电化学储能材料是电化学储能器件发展及性能提高的关键之一. 碳材料在各种电化学储能体系中都起到了极为重要的作用，特别是近期出现的各类新型碳材料为电化学储能的发展带来了新动力，并展现了广阔的应用前景. 本文综述了碳材料，特别是以碳纳米管和石墨烯为代表的纳米碳材料，在典型电化学储能器件（锂离子/钠离子电池、超级电容器和锂硫电池等）、柔性电化学储能和电化学催化等领域的研究进展，并对碳材料在这些领域的应用前景进行了展望.

碳基三维自支撑超级电容器电极材料研究进展

何水剑，陈卫

2015, 21(6): 518-533. doi:10.13208/j.electrochem.150843

摘要 ( 983 )

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自支撑电极材料在超级电容器中有着广泛的应用. 碳材料具有结构多样、来源丰富、价格低廉以及性能稳定等优点，是构建三维自支撑电极材料的首选基底材料. 本文结合作者课题组的研究工作，从“由上而下”和“由下而上”两个方面，概述了设计、制备三维自支撑电极材料的常用方法及材料的电容性能，希望对开发利用天然可再生资源，制备高性能的自支撑电极材料及其在超级电容器材料中的应用有所帮助.

胶体离子超级电容器

陈昆峰，薛冬峰

2015, 21(6): 534-542. doi:10.13208/j.electrochem.150842

摘要 ( 1142 )

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超级电容器具有功率密度大、循环寿命长等优点，但同时面临着能量密度低等缺点. 胶体离子超级电容器是最近开发的一种新型赝电容器，同时具有高功率密度和高能量密度的特点. 胶体离子超级电容器能够充分利用多价态金属阳离子的多电子氧化还原反应，完全释放储存的潜在电能，从而提高超级电容器的能量密度. 由于胶体离子的存在，缩短了电子、离子的扩散长度，加快了氧化还原反应动力学，从而保持高的功率密度. 本文主要介绍胶体离子超级电容器的发展过程、最新研究进展以及需要进一步开展的研究工作，作者希望从一个新的角度去研究发展下一代高性能电化学储能设备，实现新的突破.

镧在低共熔溶剂中的电沉积研究

王莉，樊友军，韦露，刘海霞，孙世刚

2015, 21(6): 543-547. doi:10.13208/j.electrochem.150844

摘要 ( 1296 )

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以氯化胆碱/尿素低共熔溶剂为介质通过恒电位沉积法成功制备了形状和尺寸均一的橄榄状镧粒子. 采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能量色散谱（EDX）和X射线光电子能谱（XPS）等技术对所制备的样品进行表征. 同时，研究了沉积电位、温度和时间等因素对样品尺寸、形貌的影响，确定恒电位法制备橄榄状镧粒子的优化工艺条件为沉积电位-1.7 V、温度80 ^oC和沉积时间15 min.

多孔碳纳米片的合成及在钠离子电池中的应用

张京飞，陆静，杨晓宇，黄韵迪，徐林，孙冬梅*，唐亚文

2015, 21(6): 548-553. doi:10.13208/j.electrochem.150846

摘要 ( 984 )

PDF (2608KB) ( 701 )

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本文以氯化钠为硬模板、硝酸镍为金属源、葡萄糖为碳源，在氮气气氛中于750 ^oC通过一步热解法合成嵌镍碳纳米片，然后经酸处理得到多孔碳纳米片. 通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、拉曼光谱（Raman）和比表面积测定（BET）表征多孔碳纳米片的形貌和结构. 结果显示：多孔碳纳米片孔分布均匀，孔径大小均一；经过酸处理后，碳材料的石墨化程度降低；具有较大的比表面积（约340 m²•g^-1）. 电化学测试表明，电极在100 mA•g^-1电流密度下，经过200周循环放电后比容量可维持在309.4 mAh•g^-1，甚至在1000 mA•g^-1 的大电流下其放电比容量仍然可达到173 mAh•g^-1，表现出良好的循环稳定性和倍率性能，其在钠离子电池负极材料方面具有潜在的应用前景.

碳凝胶/泡沫镍一体化电极用于高性能的超级电容器

吴中, 张新波

2015, 21(6): 554-559. doi:10.13208/j.electrochem.150841

摘要 ( 1012 )

PDF (1874KB) ( 1403 )

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以氧化石墨、间苯二酚、甲醛和泡沫镍为原料，经85 oC水热碳化处理，在泡沫镍表面原位聚合形成了碳凝胶/泡沫镍一体化电极，冷冻干燥处理后可得多孔碳凝胶/泡沫镍一体化电极. 水系和有机系的超级电容器测试表明，多孔碳凝胶/泡沫镍一体化电极具有较高的比容量和良好的循环稳定性，其独特的一体化电极组成和多孔结构有利于电子和电解液离子的有效传输.

高氯酸根阴离子在HOPG中嵌入行为的EC-STM研究

胡晓艳，ALIWOWE Alice,颜佳伟，毛秉伟

2015, 21(6): 560-565. doi:10.13208/j.electrochem.150715

摘要 ( 882 )

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运用电化学扫描隧道显微镜（EC-STM）和循环伏安（CV）技术对高氯酸根阴离子ClO₄^-在高序热解石墨（HOPG）中的电化学嵌入行为进行了研究. 通过观察嵌入前后石墨台阶处高度的变化，比较了不同高度的台阶对嵌入的影响，讨论了ClO₄^-离子嵌入石墨的可行性、可逆性和嵌入速率. 研究表明，3层以上的台阶位才有可能观察到由四阶和三阶嵌入引起的台阶高度变化，4 ~ 8个原子层高度的石墨台阶可以实现ClO₄^-在台阶处较为可逆的四阶嵌入，但1 ~ 2层台阶处无法观察到嵌入引起的台阶高度变化，嵌入反应通常会伴随台阶的剥离和脱落现象. 四阶的嵌入反应较三阶可逆，二阶和一阶时，嵌入所需反应电势较高，此时氧化反应较为剧烈，嵌入反应被掩盖，很难观察到台阶高度的变化，更多的形貌变化是台面和台阶处不可逆的损坏如剥落、断层、黑坑等.

LiFePO₄单颗粒电化学本征性能的快速精确评测

王福庆，魏奕民，苏育专，毛秉伟，吴凯，赵丰刚，陈春雷，李行璐，种晋

2015, 21(6): 566-571. doi:10.13208/j.electrochem.150714

摘要 ( 1325 )

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通常需要将电活性材料与导电剂、粘接剂等辅助物质混合后，制成复合电极来评测材料的电化学性能，但辅助物质和复合电极结构可能影响评测结果的准确性. 由于单颗粒微电极可选取单一颗粒进行测试，无需加入添加剂材料，因此，采用单颗粒微电极评测材料性能可以得到材料的本征性能. 同时，单颗粒微电极还可以实现对材料的快速、精确评测. 本文利用单颗粒微电极方法测试了球形LiFePO4颗粒的循环伏安特性、循环稳定性和动力学性能. 结果表明，单颗粒微电极可以20 mV?s-1的速率快速扫描、精确测试，测得锂离子在该颗粒中的扩散系数约为2.4 ~ 3.2?10-11 cm2?s-1，电化学反应的控制步骤为锂离子的固相扩散控制. 另外，LiFePO4颗粒在该单颗粒微电极构成的电池中表现出良好的循环稳定性. 这些显示了单颗粒微电极在电极材料特性研究中的可行性.

石墨烯/多孔纳米硅负极的电化学性能

李纯莉，杨广，张平，江志裕

2015, 21(6): 572-576. doi:10.13208/j.electrochem.150612

摘要 ( 820 )

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采用酸浸蚀Al-Si合金的方法制备了多孔纳米Si，并用其制作以石墨烯为导电材料的石墨烯/多孔纳米Si负极. SEM和TEM的分析表明两者混合均匀. 作为锂离子电池的负极，该电极在1 mol•L^-1 LiPF₆/EC(碳酸乙烯酯):DMC(碳酸二甲酯) = 1:1(by volume) + 1.5%(by mass)VC(碳酸亚乙烯酯)溶液中、0.5 A•g^-1电流密度下，第120周循环的放电比容量为1842.6 mAh•g^-1，充放电效率为98.6%. 石墨烯的加入不仅提高了电极的导电性，而且减缓了充放电过程中电极多孔纳米结构的衰变.

二氧化锰含量对活性炭电极电化学性能的影响

申昆, 周贤良, 段祺舜

2015, 21(6): 577-582. doi:10.13208/j.electrochem.150721

摘要 ( 1147 )

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本文采用液相法、热分解MnCO₃法以及电解沉积法制备不同二氧化锰粉末，并将其与活性炭复合，应用于水系超级电容器. 使用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）技术对材料形貌进行表征. 使用循环伏安法以及恒流充放电法对其电化学性能进行测试. 实验数据表明，α-MnO₂（质量分数70%）掺杂活性炭电极的最大比容量为151 F•g^-1，β-MnO₂（质量分数60%）掺杂活性炭电极的最大比容量为172 F•g^-1，γ-MnO₂（质量分数50%）掺杂活性炭电极的最大比容量为141 F•g^-1，但二氧化锰粉末对电极内阻的影响呈无规律性.

近期热点文章

庄林

2015, 21(6): 583-584.

摘要 ( 501 )

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A Highly Reversible Room-Temperature Lithium Metal Battery Based on Crosslinked Hairy Nanoparticles S. Choudhury, R. Mangal, A. Agrawal, L. A. Archer Nature Commun. DOI: 10.1038/ncomms10101 采用交联的凝胶电解质，可有效抑制金属锂枝晶的生长，室温下金属锂负极循环超过100周，但电极容量较低，金属负极的优点没有体现.

总目次

2015, 21(6): 585-592.

摘要 ( 431 )

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电化学 2015年（第21卷）1~6期总目次

作者索引

2015, 21(6): 593-596.

摘要 ( 349 )

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A AI Xin-ping艾新平 5:459 ALIWOWE Alice 6:560 Andrew P. Abbot 2:172 B BAI Li白莉 5:459 BIAN Zhao-yong卞兆勇 5:488

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