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激光驱动X射线源实现金属激光增材制造原位表征
1
作者 温家星 郭航 +24 位作者 吴思辛 朱涛 曾高杰 彭茂 樊思劼 叶翰晟 巩强 魏来 范全平 向祥军 李松 王少义 杨月 魏见萌 王浩 郑吟龙 沈显峰 钱佳毅 朱佳诚 张宗昕 吴玉迟 王文涛 许毅 黄姝珂 赵宗清 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第7期1-3,共3页
金属激光增材制造中的孔洞缺陷通常起源于熔池内部,并呈现出微观且高度动态的演化特性。采用高时空分辨的X射线透视成像技术,可对缺陷的产生与演化过程进行原位观测,对于揭示缺陷形成机理和优化工艺参数具有重要意义。基于超强超短脉冲... 金属激光增材制造中的孔洞缺陷通常起源于熔池内部,并呈现出微观且高度动态的演化特性。采用高时空分辨的X射线透视成像技术,可对缺陷的产生与演化过程进行原位观测,对于揭示缺陷形成机理和优化工艺参数具有重要意义。基于超强超短脉冲激光驱动的Betatron辐射源,发展了面向金属激光增材制造的高时空分辨X射线透视成像技术,并开展了不同工艺参数下微熔池的原位表征研究。结果表明,利用Betatron辐射源可实现对百微米厚度金属样品中熔池及匙孔动态结构的透视成像,空间分辨率达到4μm。该研究为激光驱动X射线辐射源在金属激光增材制造中缺陷形成机理及工艺优化方面的应用奠定了重要基础。 展开更多
关键词 金属激光增材制造 Betatron辐射源 超快微焦点X射线照相 原位表征 匙孔
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原位表征技术在电池界面演化机制研究中的应用 被引量：1
2
作者 冀昱辰 杨卢奕 +1 位作者 林海 潘锋 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第2期740-754,共15页
在二次电池中,电极/电解液界面的演化行为对电池的性能和稳定性起着至关重要的作用。本文从工作机理出发,详细综述了几种具有代表性的先进原位表征技术,包括原位原子力显微镜、原位三维激光共聚焦显微镜、电化学石英晶体天平、电化学微... 在二次电池中,电极/电解液界面的演化行为对电池的性能和稳定性起着至关重要的作用。本文从工作机理出发,详细综述了几种具有代表性的先进原位表征技术,包括原位原子力显微镜、原位三维激光共聚焦显微镜、电化学石英晶体天平、电化学微分质谱、原位拉曼光谱、原位傅里叶变换红外光谱,并且基于二次电池界面演化体系,本文将其划分为从液相到固相的电极/电解液界面中间相演化、沉积型金属负极的电沉积过程与金属-气体电池的三相界面演化,以及从固相到液相的固体组分电化学分解与固体组分溶解,列举了多种原位先进表征手段在这些复杂体系研究中联合应用的实例,展示了多模态界面原位表征技术在不同尺度下的立体分析能力。这些原位表征技术的联用不仅能够提供对电极/电解液界面在实际电池运行条件下动态演化过程的深入理解,还可以揭示影响电池性能和稳定性的关键因素。本文还讨论了当前研究中面临的挑战和取得的进展,并提出了对未来研究的展望。原位界面表征技术的应用与发展将有助于深入理解电池界面演化机制,提升电池性能和稳定性,推动新型电池技术的进步。 展开更多
关键词 原位表征 二次电池 电化学过程 界面演化机制
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原位表征技术在锂氧气电池中的研究进展 被引量：1
3
作者 张晓平 容远嘉 +7 位作者 王潜雁 高梦林 廖亚玲 吴民生 庄鑫鑫 黄中昱 万美君 陈维荣 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1225-1238,共14页
锂氧气电池以其极高的能量密度受到了科研工作者们的广泛关注。然而,锂氧气电池存在金属锂负极稳定性差、充电过电位高等关键难题,使得电池循环寿命短、能量利用效率低,距离大规模应用还有很长一段距离。为了推动锂氧气电池的发展,越来... 锂氧气电池以其极高的能量密度受到了科研工作者们的广泛关注。然而,锂氧气电池存在金属锂负极稳定性差、充电过电位高等关键难题,使得电池循环寿命短、能量利用效率低,距离大规模应用还有很长一段距离。为了推动锂氧气电池的发展,越来越多的先进原位表征手段用于研究锂氧气电池的机理和优化电池结构。先进的原位表征技术不仅可以用于获取电池的静态信息,同时能准确获取电池在循环过程中的动态电化学行为以及结构演变过程,对于推动锂氧气电池的发展有着重要意义。本文综述了近年来应用于锂氧气电池原位表征手段的相关研究进展,包括原位显微表征技术、原位X射线表征技术、原位质谱表征技术等。通过具体的研究案例,分析了各种原位表征技术的功能,总结了其在锂氧气电池领域里的具体应用场景,揭示了锂氧气电池更深层次的反应机理,并探讨和展望了未来锂氧气电池研究中需要的先进原位表征技术。 展开更多
关键词 锂氧气电池 原位表征 反应机理
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原位表征技术在锂硫电池机理研究中的应用
4
作者 许旭鹏 许旭明 +5 位作者 陈虹艳 梁雅儒 雷维新 马增胜 陈国新 柯培玲 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1239-1252,共14页
商用锂离子电池的低能量密度已经无法满足电动汽车和电子设备迅速发展的需求,锂硫电池作为一种高能量密度、绿色环保且成本低廉的储能器件,已经成为储能领域的重要议题。然而,氧化还原动力学缓慢、穿梭效应严重、电解液耗竭以及锂负极... 商用锂离子电池的低能量密度已经无法满足电动汽车和电子设备迅速发展的需求,锂硫电池作为一种高能量密度、绿色环保且成本低廉的储能器件,已经成为储能领域的重要议题。然而,氧化还原动力学缓慢、穿梭效应严重、电解液耗竭以及锂负极的降解等问题依然阻碍着锂硫电池商业化的脚步。研究锂硫电池系统内各部件的基本反应机制对于解决以上问题,并进一步提高电池的整体性能至关重要。原位表征技术可用于锂硫电池充放电过程中各部件结构变化与反应进程的实时观察与研究,对锂硫电池机理的揭示有望从材料设计层面大幅提升电池整体性能。本文通过对近期研究工作进行总结,介绍了锂硫电池在提高循环寿命和高能量密度上遇到的瓶颈性问题,简述了原位拉曼光谱、原位透射电镜、原位共振非弹性X射线散射、原位红外光谱和原位核磁共振光谱等原位表征技术在锂硫电池中的应用。并结合锂硫电池涉及的氧化还原反应、多硫化物溶解、电解液对多硫化物的抑制以及锂负极降解等具体环节,重点分析了原位表征技术在这些具体环节中监测多硫化物转化过程和探究锂硫电池内部反应机理方面的研究进展,指出了原位表征技术在促进锂硫电池机理理解方面的重要作用。 展开更多
关键词 锂硫电池 多硫化物 原位表征技术 作用机理
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锂电池内部结构原位表征方法开发与验证 被引量：3
5
作者 韩瑶 朱燕华 +2 位作者 鲍中秋 张莹 何琳 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第5期24-27,67,共5页
锂电池材料与空气接触会迅速发生反应,导致原始形貌和性能发生改变,限制了其构效关系的进一步深入解析,是锂电池研究领域亟待解决的瓶颈问题。因此,需要设计一种隔绝空气条件下未氧化锂电池内部结构微观尺度上的原位表征方法。目前,传... 锂电池材料与空气接触会迅速发生反应,导致原始形貌和性能发生改变,限制了其构效关系的进一步深入解析,是锂电池研究领域亟待解决的瓶颈问题。因此,需要设计一种隔绝空气条件下未氧化锂电池内部结构微观尺度上的原位表征方法。目前,传统的聚焦离子束(FIB)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)和飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)等技术的表征方法相对独立,一次性装样就完成上述全部测试的应用尚未见相关文献。利用70°预倾台,在常规扫描电子显微镜、X射线能量色散谱和电子背散射衍射技术的基础上,采用聚焦离子束与飞行时间二次离子质谱联用技术,建立了一个真空环境下一次性装样就可完成锂电池正极材料内部结构表征的方法,并验证了该方法的可行性。这种方法还可以推广至其他类似结构的材料研究中,具有广泛的应用范围和广阔的应用前景。 展开更多
关键词 锂电池 原位表征方法 聚焦离子束 飞行时间二次离子质谱
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锂电池原位与非原位表征技术研究 被引量：11
6
作者 李文俊 郑杰允 +1 位作者 谷林 李泓 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期99-114,共16页
锂电池的电化学性能与电子及离子在体相与界面的输运、反应、储存行为有关.从原子尺度到宏观尺度,对电池材料在平衡态与非平衡态过程的电子结构、晶体结构、微观形貌、化学组成、物理性质的演化研究对于理解锂离子电池中各类构效关系至... 锂电池的电化学性能与电子及离子在体相与界面的输运、反应、储存行为有关.从原子尺度到宏观尺度,对电池材料在平衡态与非平衡态过程的电子结构、晶体结构、微观形貌、化学组成、物理性质的演化研究对于理解锂离子电池中各类构效关系至关重要,这需要综合多种原位与非原位表征技术.目前,基础研究处于前沿的发达国家在这些方面取得了卓有成效的进展.本文简介了中国科学院物理研究所近年来通过国内外合作,采用原位X射线衍射(in-situ XRD)、原位X射线吸收谱(in-situ XAS)、准原位/原位扫描电镜(quasi/in-situ SEM)、球差校正扫描透射电镜(HAADF/ABF-STEM)、扫描力曲线(Force-Curve)、中子衍射(Neutron Diffraction)、热重-差示扫描量热-质谱联用(TG-DSC-MS)、表面增强拉曼(SERS)等技术研究锂离子电池电极材料结构演化方面的进展,并对未来锂离子电池研究中先进表征技术的发展进行了简要的探讨. 展开更多
关键词 锂电池 原位表征技术 非原位表征技术
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催化剂原位表征进展
7
作者 沈菊李 史鸿鑫 +1 位作者 国海光 刘化章 《浙江工业大学学报》 CAS 2002年第5期505-510,共6页
评述了催化剂原位表征的进展和应用。回顾了第 1 2届国际催化会议上有关原位表征的研究结果 ,阐明了原位研究对催化剂的研究和开发的重要性。分原位FT IR、原位XAFS、“原位”XPS、联合原位表征技术及新的原位表征技术五个方面概述了原... 评述了催化剂原位表征的进展和应用。回顾了第 1 2届国际催化会议上有关原位表征的研究结果 ,阐明了原位研究对催化剂的研究和开发的重要性。分原位FT IR、原位XAFS、“原位”XPS、联合原位表征技术及新的原位表征技术五个方面概述了原位表征的最新研究进展。原位FT IR在催化剂原位表征仍占主导地位 ,是获取催化剂表面上反应物、中间体和产物结构和浓度信息的一种有力手段。原位XAFS富含化学和结构信息。讨论了“原位”XPS的实施方法和运用。介绍了三种新的原位表征技术 :流出物响应分析、镜样分析、高温高压下的原位STM研究。 展开更多
关键词 催化剂 原位表征 联合原位表征技术
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电催化氧还原反应的原位表征 被引量：2
8
作者 冯雅辰 王翔 +2 位作者 王宇琪 严会娟 王栋 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期109-121,共13页
燃料电池作为一种电化学能量转换系统,具有能量转换效率高、清洁度高等优点。氧还原反应(ORR)是燃料电池中重要的阴极反应。目前,电催化剂仍是制约燃料电池进一步商业化的关键材料之一。ORR反应催化机理的研究对于开发具有良好活性和高... 燃料电池作为一种电化学能量转换系统,具有能量转换效率高、清洁度高等优点。氧还原反应(ORR)是燃料电池中重要的阴极反应。目前,电催化剂仍是制约燃料电池进一步商业化的关键材料之一。ORR反应催化机理的研究对于开发具有良好活性和高选择性的电催化剂具有重要价值。近年来人们通过各种先进的原位表征方法深入研究了ORR催化剂的机理和催化过程。本综述旨在总结用于原位表征技术应用于研究ORR反应机制的最新研究进展。我们首先简要介绍各种原位技术在ORR研究中的优势,包括电化学扫描隧道技术、红外光谱、拉曼光谱、X射线吸收光谱、X射线衍和透射电子显微镜等。然后,从催化剂的角度,总结了各种原位表征技术在催化剂形貌和电子结构演变以及催化过程中反应物和中间体的识别中的应用。最后,展望讨论了该领域原位技术的未来发展。 展开更多
关键词 氧还原反应 原位表征 电催化过程
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用于酸性析氧反应研究的原位表征技术 被引量：1
9
作者 杨家豪 施兆平 +3 位作者 王意波 葛君杰 刘长鹏 邢巍 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1877-1890,共14页
质子交换膜(PEM)水电解的阳极催化剂需要耐受强酸性环境以及析氧反应(OER)条件下的高氧化电位。为了加深对酸性介质中OER过程的理解以开发具有更好稳定性与更高活性的电催化剂,研究和发展原位表征技术显得尤为重要。该综述介绍了几种用... 质子交换膜(PEM)水电解的阳极催化剂需要耐受强酸性环境以及析氧反应(OER)条件下的高氧化电位。为了加深对酸性介质中OER过程的理解以开发具有更好稳定性与更高活性的电催化剂,研究和发展原位表征技术显得尤为重要。该综述介绍了几种用于酸性OER研究的原位表征技术,包括:原位X射线光电子能谱技术、原位X射线吸收谱技术、原位X射线衍射/散射技术、原位电化学红外技术、原位电化学拉曼技术、原位电感耦合等离子体-质谱技术、微分电化学质谱/在线电化学质谱技术、电化学石英微晶天平技术。重点讨论了这些技术的原位装置设计以及它们在酸性OER研究领域的具体应用。最后总结了这些技术的特征,并指出用于酸性OER的原位表征技术的发展之有待解决的问题,即新技术的研发与原位技术间的联用、原位装置的改进及时空分辨率的提高。 展开更多
关键词 质子交换膜 水电解 析氧反应 原位表征技术
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原位表征技术在水系有机液流电池中的研究进展 被引量：1
10
作者 张永辉 傅杰 +1 位作者 李先锋 张长昆 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2971-2984,共14页
水系有机液流电池因活性分子结构和性质可调,低成本等潜在的优势近些年来受到研究者的广泛关注。水系有机液流电池面临着活性分子种类繁多,分子的电化学反应机理不明确,且分子的稳定性较差、副反应较多等问题。原位表征技术特别是原位... 水系有机液流电池因活性分子结构和性质可调,低成本等潜在的优势近些年来受到研究者的广泛关注。水系有机液流电池面临着活性分子种类繁多,分子的电化学反应机理不明确,且分子的稳定性较差、副反应较多等问题。原位表征技术特别是原位谱学技术对解析水系有机液流电池中有机活性分子的电化学反应过程、机理以及优化电池的内部结构至关重要。本文综述了近些年来水系有机液流电池中原位谱学表征技术的研究进展,着重介绍了原位核磁共振波谱对于分子在电化学反应过程中结构演变的揭示作用、红外光谱原位表征分子与水的分子间氢键作用和电池充放电过程中分子结构变化、原位紫外光谱观测分子信号的周期性变化来确定其分子电化学反应的稳定性以及利用原位电子顺磁共振波谱来确定自由基浓度和反应速率常数等一系列原位光谱应用技术。另外,通过多种原位表征手段的联用,有望实现功能互补,从而更全面深入地了解电池的电化学反应机理、电池运行状态以及活性物质在电极表面的反应过程。 展开更多
关键词 原位表征技术 谱学 水系有机液流电池
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混凝土劈裂损伤和毛细传输过程的原位表征 被引量：1
11
作者 徐铖基 王小虎 +2 位作者 戴雨晴 彭宇 曾强 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期27-36,共10页
解析混凝土裂缝产生的过程以及水分在裂缝中的传输过程-是混凝土耐久性研究的难点。本文利用数字图像相关技术(DIC)对单边劈裂作用下混凝土裂缝的产生和扩展过程开展原位表征;使用光学显微镜和X射线断层扫描技术(XCT)对裂缝的几何特征... 解析混凝土裂缝产生的过程以及水分在裂缝中的传输过程-是混凝土耐久性研究的难点。本文利用数字图像相关技术(DIC)对单边劈裂作用下混凝土裂缝的产生和扩展过程开展原位表征;使用光学显微镜和X射线断层扫描技术(XCT)对裂缝的几何特征和分布进行定量分析;借助氯化铯(CsCl)增强XCT显影技术对水分在损伤混凝土中的毛细传输过程进行了原位观测。开裂过程测试结果表明,DIC能够监测混凝土单边劈裂制度下裂缝产生和发展的全过程;破坏在混凝土局部接触区域产生,逐渐发展成贯穿裂缝。毛细吸水过程测试结果表明,当劈裂荷载达到峰值,裂纹宽度较小,此时毛细吸水高度和速度与未开裂混凝土基本保持一致;当荷载达到峰值后继续下降至85%和60%时,水分迅速沿着主裂缝贯穿整个试件;贯穿吸水的临界裂缝宽度在150μm左右。研究结果将深化混凝土裂缝扩展机理和水分在带裂缝混凝土中传输机理的认识;实际混凝土结构中应将裂缝控制在150μm以下。 展开更多
关键词 混凝土 单边劈裂 损伤过程 原位表征 水分传输
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铁基费托催化剂预处理过程的原位表征技术研究进展
12
作者 韩宇静 王会香 +3 位作者 王连成 黄冬梅 王鹏飞 吕宝亮 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期458-472,共15页
铁基费托合成(FTS)催化剂通常以氧化物前驱体α-Fe_(2)O_(3)的形式存在,在不同预处理条件下转变为铁碳化合物FexCy后具有不同的催化活性,因此,研究催化剂预处理过程对费托合成反应具有重要意义。然而该过程中物相体系高度动态复杂,通过... 铁基费托合成(FTS)催化剂通常以氧化物前驱体α-Fe_(2)O_(3)的形式存在,在不同预处理条件下转变为铁碳化合物FexCy后具有不同的催化活性,因此,研究催化剂预处理过程对费托合成反应具有重要意义。然而该过程中物相体系高度动态复杂,通过常规表征手段无法捕捉到铁基催化剂准确的变化信息。为了深入探究前驱体α-Fe_(2)O_(3)体系在不同预处理过程中的真实变化,需要借助多种原位表征技术获取催化剂物相、形貌及其表面结构和性质的动态变化数据,从而可实现催化剂预处理过程和后续FTS催化性能的有效关联。本工作系统综述了X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、红外光谱和拉曼光谱等原位表征技术在铁基FTS催化剂预处理过程中的实验方法以及数据处理方法,以明晰催化剂前驱体复杂的结构性质变化过程,进而促进更高效铁基FTS催化剂的设计和开发。 展开更多
关键词 费托合成 铁基催化剂 预处理过程 原位表征
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原位表征技术在固态电池界面研究中的应用
13
作者 常毅 李焯华 赵瑞瑞 《新能源进展》 2022年第4期340-347,共8页
原位表征技术已被广泛应用在固态电池(SSB)的界面研究中,为揭示SSB充放电过程中界面结构演化以及工作机制提供了重要依据。与非原位表征技术相比,原位表征技术不需要对SSB进行拆卸,避免了外界环境对固态电解质(SE)和电极材料造成污染,... 原位表征技术已被广泛应用在固态电池(SSB)的界面研究中,为揭示SSB充放电过程中界面结构演化以及工作机制提供了重要依据。与非原位表征技术相比,原位表征技术不需要对SSB进行拆卸,避免了外界环境对固态电解质(SE)和电极材料造成污染,提高测试的准确性。总结了电极/SE界面研究中经常使用的原位表征技术,包括原位X射线衍射(XRD)、原位拉曼光谱(RS)、原位扫描电镜(SEM)、原位透射电镜(TEM)以及原位X射线光电子能谱(XPS),并结合相关应用案例进行分析。 展开更多
关键词 固态电池 固态电解质 界面 原位表征技术
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原位表征电化学固液界面上的水分子构型
14
作者 曾礼娜(编写) 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期461-461,共1页
自然界中水无处不在,人们对水分子的研究已经长达一个多世纪.特别是在材料表面,从原子结构层面理解界面水所发生的各种物理和化学过程,将有利于指导开发更好的技术和器件应用于能源和环境领域.在电化学中,界面水的详细结构,比如其在双... 自然界中水无处不在,人们对水分子的研究已经长达一个多世纪.特别是在材料表面,从原子结构层面理解界面水所发生的各种物理和化学过程,将有利于指导开发更好的技术和器件应用于能源和环境领域.在电化学中,界面水的详细结构,比如其在双电层中的取向以及复杂的氢键网络,对电极材料的电化学性能具有显著影响.然而,目前我们依然缺乏这些界面水在不同电位下清晰的构型图像.在原子级平整的单晶表面进行光谱检测,将有助于揭示界面反应的机理和构型相关的活性,对电化学能源界面的研究具有重要意义. 展开更多
关键词 电化学性能 分子构型 中水 固液界面 原位表征 电化学能源 材料表面 化学过程
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锂离子电池电解液失效分析及其测试表征技术
15
作者 杜进桥 田杰 +3 位作者 李艳 皮子冰 蔡普 罗雯 《电源技术》 北大核心 2025年第1期47-56,共10页
电解液是确保锂离子电池拥有长期循环稳定性、高容量保持率等性能的关键因素。然而,电解液对杂质残留、温度波动、电压窗口不匹配等多种因素敏感,会导致锂离子电池失效甚至起火爆炸,具体失效形式为产气、热失控、老化、漏液以及容量衰... 电解液是确保锂离子电池拥有长期循环稳定性、高容量保持率等性能的关键因素。然而,电解液对杂质残留、温度波动、电压窗口不匹配等多种因素敏感,会导致锂离子电池失效甚至起火爆炸,具体失效形式为产气、热失控、老化、漏液以及容量衰减等。电池失效严重影响锂离子电池的使用性能及安全性。探讨了针对电解液失效所采取的先进测试表征技术,并选取了若干典型案例进行深入剖析,对失效原因及现象进行了分析。在此基础上,强调了开发和利用原位及联用测试分析技术的重要性。对电解液失效分析的研究前景进行了展望,提出了多层级失效分析、模拟仿真与预警技术的开发方向,以期为失效分析技术研究和电池性能的提升提供参考。 展开更多
关键词 锂离子电池 电解液 失效分析 先进测试 原位表征
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电催化反应中的界面双电层:理论、表征与应用
16
作者 曹雪婷 察爽爽 龚鸣 《物理化学学报》 北大核心 2025年第5期1-33,共33页
界面双电层是电催化反应的核心区域。催化剂表面原子、反应物、中间体、产物、溶剂分子和离子等组分,共同构成了复杂的动态反应网络。这种特殊的组成和结构赋予界面双电层以特殊的性质,深刻地影响了电催化反应的路径与结果。本文将以电... 界面双电层是电催化反应的核心区域。催化剂表面原子、反应物、中间体、产物、溶剂分子和离子等组分,共同构成了复杂的动态反应网络。这种特殊的组成和结构赋予界面双电层以特殊的性质,深刻地影响了电催化反应的路径与结果。本文将以电催化反应中的双电层为主要研究对象,围绕双电层理论模型及其历史沿革、双电层的实验表征方法和双电层对电催化反应的影响这三个方面,以若干电催化反应前沿研究为例,阐述双电层与电催化反应之间的关联,并介绍一些特定情形下电催化双电层研究的研究方法和研究逻辑。 展开更多
关键词 电催化 双电层 电极/电解液界面 理论模型 原位表征技术
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同步辐射光源四维原位成像助力材料微结构损伤高分辨表征 被引量：10
17
作者 吴圣川 吴正凯 +4 位作者 胡雅楠 宝剑光 李飞 肖体乔 袁清习 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期72-76,共5页
具备高时空分辨率的同步辐射光源是标志着现代基础科学核心创新能力的一种大科学装置。介绍了基于高能X射线三维成像的原位加载装置的国内外研究进展,简要论述了作者团队自2011年以来基于上海同步辐射光源和北京同步辐射装置自主研制的... 具备高时空分辨率的同步辐射光源是标志着现代基础科学核心创新能力的一种大科学装置。介绍了基于高能X射线三维成像的原位加载装置的国内外研究进展,简要论述了作者团队自2011年以来基于上海同步辐射光源和北京同步辐射装置自主研制的系列原位加载装置,包括原位拉伸、压缩、低周疲劳、高周疲劳、超高周疲劳试验机及其样品环境,以及针对轻质高强材料(激光焊接铝合金和激光增材制造铝、钛合金等)缺陷安全性评定开展的研究工作。结果表明,原位加载装置是表征先进材料微结构损伤演化的核心,也是关系国家竞争力的大科学装置的重要支撑。 展开更多
关键词 疲劳损伤演化 四维显微成像 原位表征 同步辐射光源 增材制造
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动态现场原位(operando)表征技术在多相催化反应中的应用与进展 被引量：5
18
作者 孙杨 丁豆豆 +7 位作者 林昌 刘向林 张超 田鹏飞 曹晨熙 杨子旭 徐晶 韩一帆 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期260-277,共18页
动态现场原位(operando)表征是在接近过程工业反应条件下,揭示催化反应机理及工业催化剂结构演变的新兴动态结构解析技术。本文综述了operando表征技术在多相催化反应中的应用及发展趋势,从operando红外、operando拉曼、operando X射线... 动态现场原位(operando)表征是在接近过程工业反应条件下,揭示催化反应机理及工业催化剂结构演变的新兴动态结构解析技术。本文综述了operando表征技术在多相催化反应中的应用及发展趋势,从operando红外、operando拉曼、operando X射线衍射、operando穆斯堡尔谱、operando X射线吸收谱及operando X射线光电子能谱6个方面概述了operando技术的最新进展。此外,还介绍了正在兴起的operando联用技术,该技术综合多种operando技术为一体,能够在反应过程中对催化剂的结构全貌进行深度表征,实现工业催化剂的理性设计,将成为未来多相催化研究的重要手段。然而,目前operando技术的时间分辨率和空间分辨率仍需进一步提升,其巨大潜力依然有待开发。 展开更多
关键词 动态现场原位技术 催化 原位表征 催化剂构-效关系 反应 表面
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双电离源飞行时间质谱用于峰峰煤原位热解挥发分的表征 被引量：3
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作者 刘方刚 靳立军 +2 位作者 杨静 唐紫超 胡浩权 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期573-581,共9页
利用自行搭建的原位热解-双电离源-飞行时间质谱(Py-EI/PI-TOFMS)对河北峰峰(FF)煤的热解行为,特别是含杂原子化合物的逸出特性进行研究。通过半定量分析获得产物的相对含量,通过对选定产物信号进行扫描获得其离子流强度随温度的变化曲... 利用自行搭建的原位热解-双电离源-飞行时间质谱(Py-EI/PI-TOFMS)对河北峰峰(FF)煤的热解行为,特别是含杂原子化合物的逸出特性进行研究。通过半定量分析获得产物的相对含量,通过对选定产物信号进行扫描获得其离子流强度随温度的变化曲线,同时利用电子轰击分析了H_(2)O、CO、CO_(2)、H_(2)和CH_(4)五种小分子气体产物的逸出规律。结果表明,该原位热解-飞行时间质谱系统很好地实现了煤热解过程中初级产物的原位检测与表征。对占检测到的挥发分约70%的质荷比小于240的热解产物的相对含量分布进行分析发现,烃类产物以1至3环芳烃为主;酚类化合物以含1至3个苯环的酚为主,其中,含3个苯环的酚类化合物含量明显高于含1至2个苯环的;含相同烷基取代基的酚类化合物的最大逸出温度随苯环数的增加向低温移动。热解挥发分中含氮/硫化合物的相对含量均小于1.0%,硫杂环化合物的含量高于吡咯/吡啶类化合物。 展开更多
关键词 煤热解挥发分 电子轰击电离 紫外光电离 飞行时间质谱 原位表征
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锂硫电池电解液多功能添加剂:作用机制及先进表征 被引量：3
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作者 贾铭勋 吴桐 +3 位作者 杨道通 秦小茜 刘景海 段莉梅 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期36-47,共12页
锂硫电池作为一种新型清洁能源存储转化装置具有高理论比容量、环境友好等优点,是现如今储能领域中的重点研究对象。但电池充放电时氧化还原反应动力学缓慢及长链多硫化锂的穿梭效应影响电池循环寿命。电解液是锂硫电池的重要组成部分,... 锂硫电池作为一种新型清洁能源存储转化装置具有高理论比容量、环境友好等优点,是现如今储能领域中的重点研究对象。但电池充放电时氧化还原反应动力学缓慢及长链多硫化锂的穿梭效应影响电池循环寿命。电解液是锂硫电池的重要组成部分,在充放电过程中肩负着离子转移和电子传递的作用。近年来,锂硫电池多功能电解液添加剂的研究脱颖而出,在电解液中引入添加剂可实现催化多硫化锂转化反应、保护金属锂、调控界面等功能。本文通过对近期相关文献的探讨,综述了利用电解液添加剂提升电池充放电反应动力学和抑制多硫化物穿梭效应的策略,着重介绍了无机共盐、有机含硫、有机含氟、有机含硒/碲添加剂,重点分析了上述添加剂对多硫化物调控的作用机制。在探究电池内部的反应机理方面,介绍了多种具有实时性和精准性的原位表征仪器在锂硫电池中的应用。综合分析了锂硫电池电解液多功能添加剂的研究进展,针对多种类型添加剂的作用机制进行讨论;指出原位表征技术对揭示催化机理和设计功能添加剂的指导作用,并对锂硫电池电解液添加剂未来发展方向进行展望。 展开更多
关键词 锂硫电池 电解液添加剂 多硫化物 作用机制 原位表征技术
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