Ni掺杂WP_(2)纳米线自支撑电极的制备及其碱性电催化析氢性能

1

作者 张剑桥 刘洋 +6 位作者 何艳 周娅玲 杨帆 程诗慧 夏斌 王众 陈世建 《无机化学学报》 北大核心 2025年第8期1610-1616,共7页

首先采用水热法在碳布(CC)上生长了Ni掺杂WO_(3)纳米线(Ni-WO_(3)NWs/CC),然后利用高真空固相磷化法将其磷化,得到CC表面生长Ni掺杂WP_(2)纳米线复合材料(Ni-WP_(2)NWs/CC)。研究其电催化析氢性能发现,Ni掺杂能够有效降低电催化析氢反... 首先采用水热法在碳布(CC)上生长了Ni掺杂WO_(3)纳米线(Ni-WO_(3)NWs/CC),然后利用高真空固相磷化法将其磷化,得到CC表面生长Ni掺杂WP_(2)纳米线复合材料(Ni-WP_(2)NWs/CC)。研究其电催化析氢性能发现,Ni掺杂能够有效降低电催化析氢反应中的过电位。其中,当Ni、W物质的量之比为10%时制备得到的10%Ni-WP_(2)NWs/CC表现出最佳的催化性能。在碱性条件下,当电流密度为10和100 mA·cm^(-2)时,10%Ni-WP_(2)NWs/CC所需的过电位分别为115和190 mV。经过Ni掺杂后,10%Ni-WP_(2)NWs/CC的电化学活性表面积明显增加。此外,在长时间的电催化条件下,该催化剂依然能保持良好的工作稳定性。 展开更多

关键词 电催化产氢 过渡金属磷化物 掺杂 自支撑电极

在线阅读 下载PDF 职称材料

多孔自支撑电极电催化还原二氧化碳

2

作者 陈奥辉 宋艳芳 +1 位作者 陈为 魏伟 《化工进展》 北大核心 2025年第5期2806-2810,共5页

利用可再生能源将二氧化碳(CO_(2))电催化转化成高附加值燃料,是实现能源储存、碳减排及碳中和的有效途径。然而由于CO_(2)分子在水相电解质中的溶解度低,这一传质限制严重阻碍了电催化反应的工业化进程。为了攻克这一技术瓶颈,多孔自... 利用可再生能源将二氧化碳(CO_(2))电催化转化成高附加值燃料,是实现能源储存、碳减排及碳中和的有效途径。然而由于CO_(2)分子在水相电解质中的溶解度低,这一传质限制严重阻碍了电催化反应的工业化进程。为了攻克这一技术瓶颈,多孔自支撑电极因其独特的优势而日益受到科研界的瞩目。本文首先介绍了多孔结构自支撑电极的研究进展,并进一步阐释了本文作者课题组关于新型多孔自支撑结构——中空纤维气体透散电极的最新研究成果。结合该电极结构能够实现在活性位点处反应物分子CO_(2)连续充足供给的优势,提出了利用气体透散电极来增强三相界面反应并促进定向传质的概念。这一策略有望成为制备多孔自支撑电极的新型技术路线,对推进电催化还原CO_(2)工业化进程具有重要意义。 展开更多

关键词 二氧化碳 多孔自支撑电极 电催化 定向传质 中空纤维

在线阅读 下载PDF 职称材料

一步法构建自支撑纳米多孔CuS/Cu电极及其无酶葡萄糖传感

3

作者 裴苑娇 覃利琴 +3 位作者 陈渊 王瑞娟 陈樱纬 杨家添 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第2期366-372,共7页

一步法构建自支撑电极,可以减少多步修饰过程中造成的误差,提高传感器的重复性和可控性。本文采用阴极沉积法在光滑铜电极表面一步制备纳米多孔CuS/Cu自支撑电极并用于葡萄糖的无酶传感,时间仅需100 s;详细考查了沉积时间和电解液浓度... 一步法构建自支撑电极,可以减少多步修饰过程中造成的误差,提高传感器的重复性和可控性。本文采用阴极沉积法在光滑铜电极表面一步制备纳米多孔CuS/Cu自支撑电极并用于葡萄糖的无酶传感,时间仅需100 s;详细考查了沉积时间和电解液浓度对葡萄糖电催化氧化性能的影响。结果表明,所构建的自支撑纳米多孔CuS/Cu电极对葡萄糖有良好的催化氧化性能,具有宽的线性范围(0.002~10.11 mmol/L),高的灵敏度(灵敏度为2439.7μA·mmol·L^(-1)·cm-^(2)),低的检测限0.06μmol/L(S/N=3),且该传感器具有良好的抗干扰能力和长期的贮存稳定性(18周),对葡萄糖注射液含量的检测效果良好。 展开更多

关键词 阴极沉积 纳米多孔 自支撑电极 葡萄糖

在线阅读 下载PDF 职称材料

纳米花状CuO自支撑电极的制备及其葡萄糖无酶检测

4

作者 裴苑娇 陈渊 +3 位作者 覃利琴 韦庆敏 景钇淇 王瑞娟 《分析科学学报》 北大核心 2025年第3期315-321,共7页

采用阴极沉积法,不使用任何软模板及粘合剂,直接在光滑的铜电极表面上构筑纳米花状CuO自撑电极实现对葡萄糖无酶检测。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)对制备的电极进行形貌表征和元素分析。采用循环伏安法(CV)探讨了不同... 采用阴极沉积法,不使用任何软模板及粘合剂,直接在光滑的铜电极表面上构筑纳米花状CuO自撑电极实现对葡萄糖无酶检测。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)对制备的电极进行形貌表征和元素分析。采用循环伏安法(CV)探讨了不同扫速与电流之间的关系,利用安培电流-时间法(i-t)进行电化学性能测试。研究结果表明,在0.002~1.11 mmol/L和1.11~4.11 mmol/L浓度范围内,所制备的纳米花状CuO自撑电极对葡萄糖具有较好的电化学检测性能,线性关系良好(R^(2)>0.99),检出限为0.02μmol/L,灵敏度分别为6339.7μA·mmol·L^(-1)·cm^(-2)和3727.5μA·mmol·L^(-1)·cm^(-2),且具有良好的稳定性、重复性和抗干扰能力。 展开更多

关键词 阴极沉积 纳米花状 自支撑电极 葡萄糖

在线阅读 下载PDF 职称材料

MXene/芳纶纳米纤维柔性自支撑电极的构建及其在超级电容器中的应用 被引量：2

5

作者 王思凡 郭雪 +1 位作者 张钰欣 魏取福 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期51-58,共8页

随着可穿戴电子产品的微型化发展,开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为研究的热点。以芳纶纳米纤维(aramid nanofiber,ANF)作为纤维增强柱撑材料,采用真空抽滤的方法制备MXene/ANF柔性自支撑电极,避免引入集流体和黏... 随着可穿戴电子产品的微型化发展,开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为研究的热点。以芳纶纳米纤维(aramid nanofiber,ANF)作为纤维增强柱撑材料,采用真空抽滤的方法制备MXene/ANF柔性自支撑电极,避免引入集流体和黏合剂等“死体积”,并将其组装成全固态对称超级电容器。随着ANF含量增加至15%(质量分数),MXene/ANF自支撑电极的拉伸断裂强度增加至151.5 MPa,而电导率降低至1371.1 S/cm,在1 A/g的电流密度下表现出432.7 F/g的高比电容。组装的柔性对称全固态超级电容器的能量密度为25.7 Wh/kg,对应的功率密度为523.1 W/kg,具有优异的柔韧性和长循环寿命(10000周次循环充放电后,电容保持率为88.9%)。 展开更多

关键词 芳纶纳米纤维 MXene 纤维增强 柔性自支撑电极 全固态超级电容器

在线阅读 下载PDF 职称材料

自支撑Bi@Cu纳米树电极高效电化学还原CO_(2)制甲酸 被引量：1

6

作者 施桐 甘乔炜 +3 位作者 刘东 张莹 冯浩 李强 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期810-818,I0003,I0004,共11页

利用电化学方法将CO_(2)转化为高值化学品是实现碳中和目标的一条有效途径。制备高性能电极是实现CO_(2)高效转化的关键一环。常规喷涂法所制电极中催化层与集流体间的不良接触会严重影响电催化活性以及稳定性。为此,本研究结合电化学... 利用电化学方法将CO_(2)转化为高值化学品是实现碳中和目标的一条有效途径。制备高性能电极是实现CO_(2)高效转化的关键一环。常规喷涂法所制电极中催化层与集流体间的不良接触会严重影响电催化活性以及稳定性。为此,本研究结合电化学沉积和离子置换反应法,构建了一种原位生长的Bi@Cu纳米树(Bi@Cu NTs)自支撑电极。自支撑纳米树结构在降低界面电阻、确保空间结构稳定的同时,为反应提供了丰富的活性位点和发达的孔隙结构,进而实现CO_(2)分子、电解液离子以及电子的协同传输,并进一步促进电化学CO_(2)转化。实验结果表明,Bi@Cu NTs电极在电化学活性和长期运行稳定性方面表现出色。在–1.4~–0.8 V(vs.RHE)的宽工作电位窗口范围内,甲酸选择性均超过90%;在–1.2 V的工作电位下,该电极同时实现了高达97.9%的甲酸选择性和170.6 mA·cm^(–2)的电流密度。此外,该电极在–1.0 V下经过50 h持续电解,获得了超过90%的平均甲酸选择性及大于110 mA·cm^(–2)的平均电流密度,且性能未见明显衰减,稳定性优异。 展开更多

关键词 电化学还原CO_(2) 甲酸 自支撑电极 纳米树结构 Bi纳米片

在线阅读 下载PDF 职称材料

高性能锂离子电池用N掺杂C-Sn交联纳米纤维自支撑电极的理性设计 被引量：2

7

作者 李莹 赵钰燊 +3 位作者 陈凯 刘旭 伊廷锋 陈立锋 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第3期33-43,共11页

为了提高碳材料作为锂离子电池负极材料的比容量,将氮掺杂的碳纤维与高容量的Sn进行复合。通过静电纺丝及低温碳化制备了均匀镶嵌Sn纳米颗粒的氮掺杂碳纳米纤维(C-Sn)复合膜。该复合膜直接用作自支撑锂离子电池负极时表现出较好的电化... 为了提高碳材料作为锂离子电池负极材料的比容量,将氮掺杂的碳纤维与高容量的Sn进行复合。通过静电纺丝及低温碳化制备了均匀镶嵌Sn纳米颗粒的氮掺杂碳纳米纤维(C-Sn)复合膜。该复合膜直接用作自支撑锂离子电池负极时表现出较好的电化学性能,Sn的引入显著提高了碳纳米纤维膜的电化学性能。碳均匀包覆Sn后形成的纤维结构可以促进离子电子的传导,并能有效缓冲Sn纳米粒子在循环过程中的体积变化,从而有效抑制粉化与团聚。Sn含量约为25.6%的CSn-2电极具有最高的比容量和更优异的倍率性能。电化学测试结果表明,在2A·g^(-1)的电流密度下,充放电循环1000圈后充电(放电)比容量为412.7(413.5)mAh·g^(-1)。密度泛函理论(DFT)计算结果表明,N掺杂非晶碳与锂具有良好的亲和性,有利于将合金化反应之后形成的SnxLiy合金锚定在碳表面,进而缓解了充放电过程中的Sn的体积变化。本文为高性能储锂材料的设计提供了一种切实可行的策略。 展开更多

关键词 自支撑电极 碳纤维 金属锡 锂离子电池 循环稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

镍/氮共掺杂自支撑泡沫碳电极的构建及电催化CO_(2)还原性能

8

作者 朱佳佳 芮家亮 +3 位作者 石文文 甘铠宁 李宏强 何孝军 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期110-118,共9页

以沥青为碳源、聚氨酯泡沫为模板,通过浸渍、固化和碳化等步骤制备了一系列镍/氮共掺杂自支撑泡沫碳电极,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附-脱附分析、拉曼光谱和X射线光电子能谱等手段对材料进行了表征.结果表明,制备的... 以沥青为碳源、聚氨酯泡沫为模板,通过浸渍、固化和碳化等步骤制备了一系列镍/氮共掺杂自支撑泡沫碳电极,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附-脱附分析、拉曼光谱和X射线光电子能谱等手段对材料进行了表征.结果表明,制备的泡沫碳电极为三维大孔骨架结构,表面具有缺陷位和Ni—N配位结构,通过改变碳化温度可调控N含量,进而实现对Ni—Nx活性位含量的调控.将该泡沫碳电极作为电还原CO_(2)的自支撑电极,可得到H_(2)/CO摩尔比稳定可控的合成气.在-0.9~-1.3 V(vs.RHE)电位窗口内,H_(2)/CO摩尔比可从1/2调整至2/1.反应10 h后,在900℃下得到的泡沫碳电极的电流密度为5.7 mA/cm^(2),H_(2)/CO摩尔比约为1/1. 展开更多

关键词 电催化CO_(2)还原 自支撑电极 合成气 泡沫碳

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ni-MOF/NF自支撑电极的制备及电化学性能

9

作者 白晨晨 李炳君 +2 位作者 郑子朝 于跃 韩燕 《天津师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期49-55,共7页

为改善金属有机骨架材料(MOFs)的导电性和电容性能,采用阴极还原电沉积方法,在泡沫镍(NF)基底表面原位生长镍基金属有机框架(Ni-MOF)用于制备自支撑Ni-MOF/NF复合电极,并采用SEM、XRD和FT-IR等手段对其形貌和结构进行表征.实验结果表明:... 为改善金属有机骨架材料(MOFs)的导电性和电容性能,采用阴极还原电沉积方法,在泡沫镍(NF)基底表面原位生长镍基金属有机框架(Ni-MOF)用于制备自支撑Ni-MOF/NF复合电极,并采用SEM、XRD和FT-IR等手段对其形貌和结构进行表征.实验结果表明:Ni-MOF为棒状晶体自组装成的花状结构,随机分布在NF表面.当反应时间为1200 s时,Ni-MOF花状结构覆盖整个NF表面.电化学测试表明,沉积900 s所得Ni-MOF/NF(900)电极具有较好的电容性能,当电流密度为1 mA/cm^(2)时,其比电容可达5415 mF/cm^(2),在超级电容器方面具有潜在的应用前景. 展开更多

关键词 Ni-MOF 阴极还原电沉积 自支撑电极 电化学性能 超级电容器

在线阅读 下载PDF 职称材料

固体支撑双层类脂膜电极的稳态特性分析 被引量：1

10

作者 吕迎春 马福昌 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第6期8-11,共4页

用恒电位阶跃的方法分析表征了嵌入膜中的受体与对应底物作用时,固体支撑双层类脂膜电极的响应特性及其规律;导出了新的参数k,并用测试数据分析了参数k与温度、修饰物的函数关系;建立和分析了固体支撑双层类脂膜电极的传感器模型。实验... 用恒电位阶跃的方法分析表征了嵌入膜中的受体与对应底物作用时,固体支撑双层类脂膜电极的响应特性及其规律;导出了新的参数k,并用测试数据分析了参数k与温度、修饰物的函数关系;建立和分析了固体支撑双层类脂膜电极的传感器模型。实验结果表明:在稳态条件下,可以开发性能稳定,测量精度高的电导型或电流型传感器。 展开更多

关键词 固体支撑双层类脂膜电极 稳态特性 恒电位阶跃法 线性响应关系

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同碳源催化化学气相沉积制备自支撑C/Ni-Fiber复合电极材料的电容脱盐性能 被引量：2

11

作者 王喜文 姜芳婷 +2 位作者 索全伶 方玉珠 路勇 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2605-2612,共8页

以甲烷、乙烯、乙醇和正丁醇为碳源,通过催化化学气相沉积在具有三维开放网络结构的烧结8μm-Ni金属纤维上沉积碳的方法,制备了以金属Ni纤维网络为集流极、沉积碳为离子存储库的薄层大面积自支撑C/Ni-fiber复合电极材料.用扫描电子显微... 以甲烷、乙烯、乙醇和正丁醇为碳源,通过催化化学气相沉积在具有三维开放网络结构的烧结8μm-Ni金属纤维上沉积碳的方法,制备了以金属Ni纤维网络为集流极、沉积碳为离子存储库的薄层大面积自支撑C/Ni-fiber复合电极材料.用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、N_2-吸脱附等温线和循环伏安与电化学阻抗谱对电极材料进行了表征,并考察了其作为电极的电容脱盐性能.乙烯、甲烷、正丁醇和乙醇为碳源的沉积碳形态分别为鱼骨状碳纳米管(CNTs)、石墨烯面取向与轴平行的CNTs、棒状和蠕虫状碳纳米纤维(CNFs).C/Ni-fiber复合电极材料对NaCl的电吸附容量顺序为:乙烯>正丁醇>甲烷>乙醇,这与复合电极的电化学特性、孔结构和碳的纳米结构相关.在1.2 V的工作电压下,以乙烯为碳源制备的C/Ni-fiber复合电极材料对水溶液中NaCl(100 mg·L^(-1))的电吸附容量达159μmol·g^(-1). 展开更多

关键词 碳纳米管 碳纤维 金属纤维 化学气相沉积 自支撑电极 电容脱离子

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性自支撑纳米结构电极的研究进展 被引量：6

12

作者 张曦元 康建立 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期30-36,共7页

随着对新型储能设备的需求越来越热点化,各式各样的新能源器件取得了实质性的进步,电子设备也逐步向柔性化、轻量化方向发展。柔性电池应用前景广阔,受到越来越多的关注。本文主要介绍了柔性锂离子电池纳米电极材料的发展现状及制备方法... 随着对新型储能设备的需求越来越热点化,各式各样的新能源器件取得了实质性的进步,电子设备也逐步向柔性化、轻量化方向发展。柔性电池应用前景广阔,受到越来越多的关注。本文主要介绍了柔性锂离子电池纳米电极材料的发展现状及制备方法,特别介绍了将活性物质负载于常规金属柔性集流体、柔性碳基材料以及其他新材料的开发与应用。最后对柔性电极发展过程中存在的问题进行了总结并对其未来的发展方向与面临的挑战进行了展望。 展开更多

关键词 锂离子电池 柔性自支撑电极 柔性碳基材料 金属集流体

在线阅读 下载PDF 职称材料

自支撑碳基柔性超级电容器电极材料研究进展 被引量：3

13

作者 赵一蓉 刘聪聪 +3 位作者 卢琼琼 OMAR Ahmad 潘孝军 MIKHAILOVA Daria 《新型炭材料（中英文）》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期875-897,共23页

为了驱动柔性电子设备和传感器工作,急需探索具有高电化学性能和优异力学性能的柔性超级电容器。自支撑电极在柔性超级电容器中起着至关重要的作用。独立自支撑碳基电极因其高导电性、重量轻、孔隙率可调、表面积可调、易于功能化和优... 为了驱动柔性电子设备和传感器工作,急需探索具有高电化学性能和优异力学性能的柔性超级电容器。自支撑电极在柔性超级电容器中起着至关重要的作用。独立自支撑碳基电极因其高导电性、重量轻、孔隙率可调、表面积可调、易于功能化和优异的力学性能而被广泛应用于柔性超级电容器。此外,碳基电极还具有来源丰富,成本低廉等优势。本综述系统总结了基于各种炭材料的独立自支撑碳基电极在柔性超级电容器中的最新进展,并讨论了独立自支撑碳基电极在柔性超级电容器商业化过程中的挑战和未来机遇。 展开更多

关键词 炭材料 赝电容 自支撑电极 柔性超级电容器

在线阅读 下载PDF 职称材料

碳布负载的钴镍双金属沸石咪唑框架作为独立电极用于高效电催化析氧反应 被引量：1

14

作者 白武鑫 周倩倩 +2 位作者 卢振杰 宋晔 付永胜 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第3期69-70,共2页

开发低成本、高效和稳定的电催化剂对于加快水分解中的析氧反应(OER)速率,实现可再生、清洁和大规模能源转换技术至关重要。在本文中,我们开发了一种简单的方法来制备钴镍双金属沸石咪唑框架(CoNi-ZIF),通过低温热解去除客体分子将CoNi-... 开发低成本、高效和稳定的电催化剂对于加快水分解中的析氧反应(OER)速率,实现可再生、清洁和大规模能源转换技术至关重要。在本文中,我们开发了一种简单的方法来制备钴镍双金属沸石咪唑框架(CoNi-ZIF),通过低温热解去除客体分子将CoNi-ZIF纳米片牢固地负载到碳布(CoNi-ZIF-CC-200)上。组装的独立电极避免了对粘合剂的依赖和无效表面积的增加,从而显著提高了催化剂的催化活性和传质效率。电化学测试结果表明CoNi-ZIF-CC-200独立电极在OER过程中表现出良好的电化学活性和稳定性。CoNi-ZIF-CC-200独立电极在10 mA·cm^(-2)下表现出255 mV的低过电位,并且在恒电位测量过程中保持10 h以上的稳定运行。此外,由CoNi-ZIF-CC-200独立电极作为阳极和Pt/C作为阴极组成的水分解系统表现出优异的稳定性。 展开更多

关键词 CoNi-ZIF 低温热解 自支撑电极 析氧反应

在线阅读 下载PDF 职称材料

镍纳米粒子自支撑电极材料的制备及其用于葡萄糖传感性能研究 被引量：7

15

作者 刘珊 齐凯丽 陈荣生 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期753-758,共6页

本文通过阳极氧化法在钛片上制备出一维Ti Ow纳米管阵列(TiO_2 NTAs),并以此为基底制备出镍纳米颗粒(Ni NPs)负载的碳包TiO_2 NTAs(NiNPs/TiO_2@CNTAs),纳米管长度约4.5μm,外径约120nm。在0.2mol/LNaOH溶液中,外加电位为0.55V(vs.Ag/Ag... 本文通过阳极氧化法在钛片上制备出一维Ti Ow纳米管阵列(TiO_2 NTAs),并以此为基底制备出镍纳米颗粒(Ni NPs)负载的碳包TiO_2 NTAs(NiNPs/TiO_2@CNTAs),纳米管长度约4.5μm,外径约120nm。在0.2mol/LNaOH溶液中,外加电位为0.55V(vs.Ag/AgCl)时,对葡萄糖响应的灵敏度为182.72μA/(mmol/L·cm^2),线性范围为11~4986μmol/L,检测限(S/N=3)为13μmol/L。该电极对葡萄糖的测定具有良好的重现性,相对标准偏差(RSD,n=10)为6.8%,人体血清中共存的生物分子如尿酸、抗坏血酸等均不会对其造成干扰。 展开更多

关键词 电化学传感器 无酶葡萄糖传感器 自支撑电极 一维纳米管阵列 水热法

在线阅读 下载PDF 职称材料

铜修饰多孔镍自支撑电极的构建及其葡萄糖氧化性能 被引量：1

16

作者 车婷华 谭潇 +3 位作者 晏嘉伟 宋凤丹 张红梅 齐随涛 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1091-1098,共8页

采用水热合成法制备了正八面体Cu2O/Cu修饰的多孔Ni(NF)自支撑电极(Cu2O/Cu-NF),并对其进行了形貌和结构表征。在三电极体系下,在碱性介质中以循环伏安法和恒电位安培法测试其对葡萄糖催化氧化性能。结果表明,150℃水热法制备的自支撑... 采用水热合成法制备了正八面体Cu2O/Cu修饰的多孔Ni(NF)自支撑电极(Cu2O/Cu-NF),并对其进行了形貌和结构表征。在三电极体系下,在碱性介质中以循环伏安法和恒电位安培法测试其对葡萄糖催化氧化性能。结果表明,150℃水热法制备的自支撑电极对葡萄糖的电催化氧化活性最强。响应电流与葡萄糖浓度在3.7×10^-3~1.1 mmol/L和1.4~5.0 mmol/L范围内呈线性相关,响应灵敏度分别是6929和706.1μA/(mmol·L^-1·cm^2),且具有良好的选择性和稳定性,对无酶葡萄糖传感器的发展有重要意义。 展开更多

关键词 电催化 葡萄糖氧化 多孔Ni自支撑电极

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性钛箔上生长的自支撑TiO2@NiCo2S4阵列复合材料用作高性能非对称超级电容器电极（英文） 被引量：1

17

作者 李寒 孙志鹏 贾殿赠 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期187-195,共9页

近年来,随着可穿戴电子技术的出现,制作出质量轻、灵活性强的电子设备也越来越受到人们的重视,相应具有可穿戴功能的高电化学性能的储能设备也备受关注。其中,超级电容器具有循环寿命长、充放电速度快、功率密度高等优点,是一种很有前... 近年来,随着可穿戴电子技术的出现,制作出质量轻、灵活性强的电子设备也越来越受到人们的重视,相应具有可穿戴功能的高电化学性能的储能设备也备受关注。其中,超级电容器具有循环寿命长、充放电速度快、功率密度高等优点,是一种很有前途的储能设备。因此,柔性超级电容器的设计和生产被认为是满足先进柔性电子设备需求的最有前途的策略之一。鉴于电极材料是影响超级电容器的性能和生产成本的关键因素,因此开发高性能和低成本的电极材料是超级电容器研究的重要内容。在众多研究的电极材料中,双金属化合物因具有较高的理论比电容、较低的成本,对环境相对友好,耐碱腐蚀等优势而引起研究人员的广泛关注。其中,金属硫化物中硫钴镍是一种典型的双金属硫化物。硫钴镍具有理论容量高、电负性较低、电化学活性高、资源丰富易得、无毒、易制备等特点,因此被广泛用于超级电容器的电极材料。硫钴镍虽然具有较高的理论容量,但目前仍面临以下几个严重问题:(1)硫钴镍导电性差,实际电化学比容量低于理论容量;(2)硫钴镍在充放电过程中存在严重的体积膨胀,使得电容器结构被破坏进而造成电容器循环性能的快速衰减。目前的解决办法一般是通过将硫钴镍与各种碳材料、金属氧化物及导电聚合物复合,改善材料的结构、形貌和导电性,以此提高材料的电化学性能。硫钴镍与金属氧化物、硫钴镍与碳材料复合的电极材料在制成超级电容器的电极极片时需要添加导电剂和粘结剂,这不仅增加了电极的成本,而且也使制作环节变得复杂,更重要的是活性物质的外露面积也会因为粘结剂的使用而减小。现在许多研究将导电活性物质直接生长在集流体上形成自支撑结构,这种结构形式既简化了超级电容器电极的制作流程,又提高了电容器的电化学性能。本研究以Ti片为基底,采用分步水热法先在Ti片表面生长TiO2纳米带阵列,然后在其上包覆生长NiCo2S4纳米片,得到NiCo2S4纳米片包覆TiO2纳米带的核/壳阵列结构。将TiO2@NiCo2S4作为超级电容器无粘结剂和导电剂的电极。三电极测试结果表明:1 A·g-1时TiO2@NiCo2S4电极的比电容达到1 300 F·g-1。此外,将煤基多孔碳(CPC)作为负极,TiO2@NiCo2S4作为正极,组装成了TiO2@NiCo2S4//煤基多孔碳(CPC)不对称超级电容器(ASC)。电化学测试结果表明:TiO2@NiCo2S4//CPC不仅具有较高的能量密度和功率密度(在400 W·kg-1时为41.6 Wh·kg-1),而且具有良好的循环稳定性(在4 A·g-1下循环5 000次后,电容保持率大于80%)。这是由于采用多级阵列式结构的复合电极具有以下优势:(1)比表面积大,增大了活性物质和电解液的接触面积;(2)孔道丰富,减少了电解液离子迁移的距离;(3)避免了使用传统电极制作过程中导电剂和粘结剂,减少了生产成本、缩短了加工时间。这种交织的三维(3D)网络结构和柔性衬底的设计为获得高性能柔性衬底电极材料提供了新方法。 展开更多

关键词 NiCo2S4 TIO2 阵列结构 柔性衬底 自支撑电极 不对称超级电容器

在线阅读 下载PDF 职称材料

放电等离子烧结制备MoS_(2)@Ni电极及其析氢反应性能 被引量：1

18

作者 何娟 张玢 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期24-31,共8页

为了解决水分解制氢电极制备步骤复杂和周期长的问题,以镍粉和不同类型硫化钼粉末作为原始材料,采用一步放电等离子烧结工艺制备出MoS_(2)@Ni电极。当使用细小均匀的MoS_(2)粉末和镍粉烧结时,0.03HS@C-Ni电极在50 mA cm^(-2)、100 mA cm... 为了解决水分解制氢电极制备步骤复杂和周期长的问题,以镍粉和不同类型硫化钼粉末作为原始材料,采用一步放电等离子烧结工艺制备出MoS_(2)@Ni电极。当使用细小均匀的MoS_(2)粉末和镍粉烧结时,0.03HS@C-Ni电极在50 mA cm^(-2)、100 mA cm^(-2)和150 mA cm^(-2)电流密度下过电位仅为251 mV、322 mV和379 mV。而当使用商用大块的MoS_(2)粉末和镍粉烧结时,0.03C@C-Ni电极在50 mA cm^(-2)、100 mA cm^(-2)和150 mA·cm^(-2)的电流密度下过电位分别为425 mV、488 mV和542 mV,说明使用细小均匀的MoS_(2)粉末和镍粉烧结时电极的催化性能好。对0.03HS@C-Ni电极进行循环稳定性和持久性测试可知,5000循环前后,电极的极化曲线几乎没有任何变化,电极能在约130 mA·cm^(-2)的电流密度下稳定运行超过130 h。 展开更多

关键词 放电等离子烧结 水分解 MoS_(2) 自支撑电极

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性自支撑碳基复合电极在过氧化氢的电化学传感中的应用

19

作者 林涛 王韬群 肖菲 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期443-450,共8页

随着人们对癌症早期诊断和治疗的重视,开发高效可靠的检测方法对细胞内生物活性物质进行原位实时监测意义重大,电化学生物传感系统因灵敏度高、检测速度快、稳定性和选择性好等优点,在H2O2检测中展现出重要的应用价值。H2O2是一种活性氧... 随着人们对癌症早期诊断和治疗的重视,开发高效可靠的检测方法对细胞内生物活性物质进行原位实时监测意义重大,电化学生物传感系统因灵敏度高、检测速度快、稳定性和选择性好等优点,在H2O2检测中展现出重要的应用价值。H2O2是一种活性氧,与肿瘤细胞等的生理活动密切相关。开发检测癌症生物标志物H2O2的电化学生物传感系统有着巨大的应用前景。本文重点阐述了基于柔性自支撑碳基复合电极的电化学传感器在H2O2检测中的研究进展,并介绍了一些传感器在癌细胞检测中的应用。最后展望了其未来发展的机遇和挑战。 展开更多

关键词 过氧化氢 电化学传感 柔性自支撑碳基复合电极 癌细胞

在线阅读 下载PDF 职称材料

自支撑单原子膜电极在能源电催化中的应用

20

作者 吴俊 何观朝 费慧龙 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期176-191,共16页

单原子催化剂的催化活性高,稳定性强,原子利用率高,在能源电催化领域已被广泛研究.然而,粉末状(颗粒状)单原子催化材料存在工作电极制备过程复杂、黏结剂添加降低导电性且占据催化材料的体积、活性位点易被包埋等问题,在作为电极材料催... 单原子催化剂的催化活性高,稳定性强,原子利用率高,在能源电催化领域已被广泛研究.然而,粉末状(颗粒状)单原子催化材料存在工作电极制备过程复杂、黏结剂添加降低导电性且占据催化材料的体积、活性位点易被包埋等问题,在作为电极材料催化能源转化过程时,载量通常小于1 mg/cm^(2),反应电流密度不高于100 mA/cm^(2).与单原子催化剂相比,自支撑单原子膜电极不仅具有单原子催化剂的诸多优势,同时展现出整体式电极的特点,例如无需添加黏结剂、导电性好、单原子活性位点暴露率高、形貌与孔结构可调控等,在大电流电催化反应、高能量高功率密度电池等领域拥有应用前景.本文综合评述了面向能源电催化应用的自支撑单原子膜电极的研究进展,讨论了自支撑单原子膜电极的优势,总结了自支撑单原子膜电极的合成方法,包括自支撑基底上原位制备法、静电纺丝法、自组装法、化学气相沉积与固相扩散法等,介绍了其在析氢反应、析氧反应、电化学制过氧化氢反应、锌空电池、二氧化碳还原反应及锂硫电池中的应用,并对该类电极的发展方向进行了展望. 展开更多

关键词 自支撑电极 单原子催化剂 能源电催化

在线阅读 下载PDF 职称材料