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    2026年 第32卷 第7期    刊出日期:2026-07-28
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    目次
    2026年第32卷第7期封面和目次
    2026, 32(7):  0-0. 
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    综述
    碱性海水电解镍基阳极的动态表面重构工程实现抗腐蚀
    张益钢, 徐雯雯, 张天宇, 陆之毅
    2026, 32(7):  2615001.  doi:10.61558/2993-074X.3613
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    碱性海水电解制备绿氢为缓解能源危机和气候挑战提供了一条环境友好、可持续且极具成本效益的绿色路线。然而,其复杂的离子环境和工业级大电流密度使阳极的稳定性成为亟待解决的瓶颈问题。镍基阳极不仅面临海水复杂卤素离子的腐蚀,同时会在析氧反应过程中发生表面重构,因此,需发展动态防腐策略兼顾此特点。本微综述系统总结了从模拟海水的单一离子环境到真实海水的复杂离子环境,开发用于碱性海水电解抗腐蚀镍基阳极的重构工程策略。本文聚焦本课题组在动态重构策略中的进展;为提供全面视角,本文也涉及基于动态重构引发的化学吸附及固定的防腐蚀策略。具体涵盖以下电解液环境:(i)氯离子主导环境;(ii) 氯离子与含氧阴离子共存环境,以及(iii) 氯离子与溴离子共存环境。在氯离子主导的腐蚀性环境中,在催化剂中引入银组分可使其在工作电位下原位重构生成氯化银。该过程以氯化银的形式固定氯离子,利用同离子排斥效应抑制了界面处氯离子的富集与渗透。在氯离子与含氧阴离子共存的环境中,镍基表面重构产生的羟基氧化物物种优先吸附含氧阴离子,从而形成稳定的阴离子屏蔽层。该屏蔽层降低了氯离子靠近和吸附的概率,有效缓解了由氯离子引发的腐蚀。此外,本文还总结了在氯离子与溴离子共存环境中溴化物引发阳极腐蚀的潜在机制,以及相应的抑制重构策略。最后,本文提出了具有普适性的阳极设计原则,旨在推动海水电解技术从材料级演示向器件级可靠运行迈进。

    论文
    原位自组装SmMn2O5-NiMn2O4双相复合阴极的制备及性能研究
    夏能楚, 周宇, 王琴, 张家友, 余春, 张旸, 官万兵, 王建新
    2026, 32(7):  2603211.  doi:10.61558/2993-074X.3615
    摘要 ( 0 )   RichHTML ( 3)   PDF (4949KB) ( 250 )  
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    莫来石结构氧化物具有优异的氧还原反应(ORR)活性,得益于其独特的晶体结构而表现出较低的热膨胀系数(TEC),且由于不含碱土元素,可避免使用阻挡层并简化制备工艺。因此,它们作为新型固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料具有广阔的应用前景。本工作通过固-液复合路线一步法合成了莫来石-尖晶石结构的SmMn2O5-NiMn2O4(SMO-NMO)复合阴极,其原位自组装特性使其在无需阻挡层的情况下即可与电解质实现良好的界面匹配。表征结果表明,当SMO:NMO=5:5(SN55)时,复合阴极通过两相之间的协同作用,克服了单相材料的性能瓶颈-即纯SMO导电性低(800 °C时仅为0.035 S·cm-1)以及纯NMO氧还原反应(ORR)活性不足的问题。在800 °C下,全电池的峰值功率密度达到1069.82 mW·cm-2,分别为纯SMO(329.92 mW cm-2)和纯NMO(890.20 mW·cm-2)的3.24倍和1.20倍。以SN55为阴极的全电池在750 °C、540 mA·cm-2条件下恒流放电150 h后,电压衰减约为1.6%,平均衰减率为5.62%/kh,且阴极-电解质界面未出现任何缺陷与元素偏析。本研究为设计无阻挡层固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料提供了一条新的思路。

    对氨基硫酚在Au(111)上电化学氧化偶联过程中分子结构演变的原位扫描隧道显微镜可视化研究
    马子为, 吴泰锐, 郑安妮, 陈来科, 肖远辉, 陈招斌, 郑轻娜, 周剑章, 颜佳伟, 吴德印
    2026, 32(7):  2603031.  doi:10.61558/2993-074X.3614
    摘要 ( 1 )   RichHTML ( 8)   PDF (7190KB) ( 49 )  
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    对巯基苯胺不仅是表面增强拉曼光谱领域中广泛应用的探针分子,而且是界面反应的重要模型分子,具有独特的光氧化和电氧化途径,因此对巯基苯胺在不同的外加电场下被选择性激活。电化学氧化偶联过程中产物和中间产物的演变尚不清楚。采用循环伏安法、电化学表面增强拉曼光谱和原位电化学扫描隧道显微镜研究了对巯基苯胺在Au(111)表面的动态电化学氧化过程。结果表明,在酸性溶液中,对巯基苯胺在Au(111)表面形成不饱和吸附覆盖。当电位正移到氧化电位范围时,对巯基苯胺氧化产生的阳离子自由基与其分子交替排列。当偶联反应发生时,扫描隧道显微镜得到的图像中证实交替排列的吸附结构转变为条带结构。最后,Au(111)表面覆盖率降低,形成$\sqrt{3}\times 4\sqrt{6}$结构。氧化反应产物4′-巯基-N-苯醌二亚胺,在Au(111)上采用桥位和穴位混合吸附排列。通过测定对巯基苯胺在金表面电氧化过程中吸附结构的演变,从空间角度揭示了界面电化学氧化偶联反应的机理。这为进一步调控和设计芳香胺分子的界面反应奠定了基础。