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当期目录

    2024年 第30卷 第2期    刊出日期:2024-02-28
    目次
    第30卷第2期封面和目次
    2024, 30(2):  0-0. 
    摘要 ( 2 )   PDF (8487KB) ( 81 )  
    相关文章 | 计量指标
    教程
    联合时频分析:以单孔中电荷穿透深度和电流空间分布为例
    王南, 黄秋安, 李伟恒, 白玉轩, 张久俊
    2024, 30(2):  2303141.  doi:10.13208/j.electrochem.2303141
    摘要 ( 156 )   RichHTML ( 14)   PDF (5670KB) ( 546 )  
    数据和表 | 参考文献 | 补充材料 | 相关文章 | 计量指标

    近年来,联合时频分析再次成为研究热点。超级电容器功率密度高和寿命长,但为了优化平衡功率密度和能量密度,需考虑两个关键因素:(1)多孔基质的比表面积;(2)孔内空间电解质可抵达性。本文采用联合时频分析方法,研究孔内电荷穿透深度及电流空间分布。具体开展了如下工作:(i)在复正弦电流激励下,推导单孔的时域响应和频域响应解析解,由此定义了描述电荷扩散行为的时频特征。(ii)采用联合时频方法,分析了内部参数和外部参数对孔内电荷穿透率的影响,揭示了孔内电荷有限扩散和无限扩散之间的演变规律。(iii)基于穿透率临界值,定义了孔内部参数的临界值,由此判断孔内电荷半无限扩散和有限扩散。本文提出联合时频分析方法,实现了多孔电极中复杂物理化学过程的信息融合,联合时频分析最终殊途同归,并提高诊断可靠性。

    机器学习加速氧化还原电位和酸度常数计算
    王锋, 程俊
    2024, 30(2):  2307181.  doi:10.13208/j.electrochem.2307181
    摘要 ( 249 )   RichHTML ( 23)   PDF (2022KB) ( 760 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    氧化还原电位和酸度常数作为重要的物理化学性质被应用于分析能源材料重要指标值。为了实现能源材料的计算设计,发展计算电化学的方法,在复杂电化学环境下计算这些性质至关重要。近年来,利用计算电化学方法计算氧化还原电位和酸度常数已经受到了广泛的关注。然而,常用的计算方法如基于隐式溶剂化模型的小分子自由能计算,对于复杂溶剂化环境的处理非常有限。因此,基于第一性原理分子动力学(AIMD)的自由能计算被引入来描述复杂溶剂化环境中的溶质-溶剂相互作用。同时,基于AIMD的自由能计算方法已经被证实可以准确预测这些物理化学性质。然而,由于AIMD计算效率低且计算资源需求大,需要引入机器学习分子动力学(MLMD)加速计算。MLMD通过机器学习方法,构建模拟体系结构到第一性原理计算结果的一对一映射,可以在低成本下实现长时间尺度的AIMD。对于氧化还原电位和酸度常数计算,如何构建训练机器学习势函数模型所需的数据集至关重要。本文介绍了如何通过自动化工作流实现自由能计算势函数的自动化构建,通过机器学习分子动力学计算自由能并转化为对应的物理化学性质。

    电极过程动力学反应速率常数测量的若干方法
    韩联欢, 郭佳瑶, 崔苗苗
    2024, 30(2):  2303241.  doi:10.13208/j.electrochem.2303241
    摘要 ( 330 )   RichHTML ( 86)   PDF (1221KB) ( 2203 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    电子转移反应的标准反应速率常数是电化学反应的“本征”动力学性质,也是电极过程动力学研究的重要内容之一,对于电极反应的机理和路径的理解以及电催化剂和电池材料等的筛选和理性设计均具有重要意义。本文将主要介绍电化学反应速率常数测定的实验方法,包括极化曲线、旋转圆盘、超微电极、扫描电化学显微镜、电化学阻抗谱、电流阶跃、电势阶跃以及循环伏安等方法,以期对开展电极过程动力学研究的相关研究人员和学生有所裨益。

    观点
    异常热报告的确认
    Steven B. Krivit, Melvin H. Miles
    2024, 30(2):  2306231.  doi:10.13208/j.electrochem.2306231
    摘要 ( 3 )   RichHTML ( 10)   PDF (805KB) ( 45 )  
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    本文首次确认Nathan Lewis及其合作者于1989年5月1日在美国马里兰州巴尔的摩举行的美国物理学会(APS)会议上所犯的关键计算错误。Lewis等人分析了Martin Fleischmann及其合作者报告的9轮实验中的热测量结果,并报告在没有催化复合的情况下每轮实验都显示出异常的热功率损失。而本文使用相同的原始数据,经过正确的计算,再次确认每轮实验都显示出异常的功率增益。因此,这些数据意味着可能存在一种能产生能量的新物理现象。

    纪念文章
    悼念国际著名电化学家Allen J. Bard教授
    2024, 30(2):  1. 
    摘要 ( 3 )   RichHTML ( 24)   PDF (279KB) ( 412 )  
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