电化学（中英文）

2026年第32卷第3期封面和目次

2026, 32(3): 0-0.

摘要 ( 0 )

PDF (251827KB) ( 7 )

相关文章 | 计量指标

轴向硫配位工程增强Fe‒N‒C催化剂性能，助力高性能质子交换膜燃料电池

林琳, 候秀旋, 樊哲琛, 尹义轩, 赵纬祎, 魏恺, 周雨蝶, 候利娜, 王颖, 万浩, 葛君杰

2026, 32(3): 2509281. doi:10.61558/2993-074X.3592

摘要 ( 0 )

RichHTML ( 3)

PDF (1198KB) ( 147 )

数据和表 | 参考文献 | 补充材料 | 相关文章 | 计量指标

Fe-N-C催化剂长期受限于氧还原反应动力学迟缓的问题，这源于其对氧中间体的过度吸附强度及较低的活性位点利用率。杂原子掺杂通过调节金属位点的电子结构优化中间体吸附，有效加速氧还原反应动力学，而化学气相沉积技术可以提升活性位点的周转频率。本文采用双前驱体的化学气相沉积策略，开发出富含FeS₁N₄位点的FeSNC催化剂。实验与理论分析表明，硫元素的引入打破了活性位点的对称配位，将OH*吸附能从0.212 eV优化至1.194 eV。此外，活性位点的周转频率从1.98 e^-1·site^-1·s^-1提升至6.32 e^-1·site^-1·s^-1，显著增强了催化剂的本征活性。更值得注意的是，含硫物种的亲水性显著提高了掺硫催化剂的亲水性，从而促进了氧气和质子传输。因此，FeSNC催化剂在0.1 mol·L^-1 HClO₄中表现出极高的0.863 V半波电位，并在H₂-O₂质子交换膜燃料电池中达到1.2 W·cm^-2的峰值功率密度。这项工作突出了配位工程的关键作用。

金属/溶液界面的熵：热力学框架、理论模型和界面水的作用

张增明, 梁子西, 黄俊

2026, 32(3): 2515010. doi:10.61558/2993-074X.3601

摘要 ( 2 )

RichHTML ( 3)

PDF (1311KB) ( 77 )

数据和表 | 参考文献 | 补充材料 | 相关文章 | 计量指标

熵是金属/溶液界面双电层的基本热力学性质之一，但其定义、测量方法和理论处理在现有文献中较为分散，且在某些情况下仍存在歧义。本文重新审视了双电层的热力学理论，明确区分并比较了两类熵：过剩熵和形成熵。针对形成熵，在最基本的双电层模型-Gouy-Chapman（GC）模型框架下，验证了两种等价的计算途径。在澄清相关概念和计算方法之后，本文采用改进的Gouy-Chapman-Stern（GCS）模型研究了界面水对双电层形成熵的影响。该模型显式引入了氧端朝向与氢端朝向水分子之间的化学势差，记为δμ。模型计算得到的微分电容和熵与Au(111)电极在水溶液中形成的双电层实验数据进行了对比。结果表明，当未带电表面上水分子更倾向于氧端朝向构型时，最大熵对应的表面荷电（CME）为负值；此外，当δμ随电位变化时，形成熵在CME附近呈现出明显的非对称性。然而，该模型无法同时再现来自两项独立实验研究的电容和熵测量结果，表明模型仍存在不足，或实验数据中可能存在误差。尽管如此，本工作强调了在研究双电层时同步测量电容和熵的重要性。

粘合剂反应放热在锂离子电池热失控中的作用

闻文, 周静红, 鲁浩天, 周兴贵

2026, 32(3): 2508112. doi:10.61558/2993-074X.3598

摘要 ( 3 )

RichHTML ( 2)

PDF (3216KB) ( 59 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

锂离子电池作为动力电池应用中的热安全问题始终是行业关注的重点。全面了解电池内部副反应对电池温升的影响规律，对准确分析热失控过程和预测锂离子电池的热安全性至关重要。虽然在之前的研究中，已有多种副反应已被确定为热源，如固体电解质界面膜分解、负极与电解液反应、正极与电解液反应以及电解液分解反应，但这些反应的量化仍然不够标准化。尤其是高温下粘合剂分解（最常见的是聚偏二氟乙烯）产生的热量对锂离子电池热失控过程的影响知之甚少。因此，本文针对18650型锂离子电池构建了一个电热耦合数值模型，系统分析了高温条件下这五种主要副反应导致热失控的协同作用，特别聚焦于精确量化热失控过程中粘合剂反应热的贡献。结果表明，一旦环境温度超过引发链式放热副反应所需的阈值，模型中包含或排除粘合剂反应不会影响锂离子电池热失控的评估结果。然而，在该条件下，粘合剂反应对总热量释放的热量贡献显著增加，因此成为热失控传播过程中温度升高的主要热源之一。相反，如果环境温度未达到阈值，则粘合剂分解的热量贡献可以忽略不计。此外，改进的电热耦合模型可作为一种有效的模拟工具，用于设计具有增强安全保证的电池系统，选择合适的粘合剂材料以减轻热失控的不利影响，并优化电池开发过程中的热管理，可大大缩短了研发周期。本文的研究结果为不同精度要求的电热模型建立了热源选择标准，同时为锂离子电池设计中的模型简化和高保真度优化提供了理论基础。

当期目录