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CoS_(2)@PANI正极材料构筑及其在铝电池中的电化学性能
1
作者 雷海萍 魏天威 +2 位作者 罗乙娲 涂继国 焦树强 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第1期234-244,共11页
本文以聚苯胺(PANI)复合硫化钴(CoS_(2))材料构建了一种新型的复合正极材料CoS_(2)@PANI,并对其在铝离子电池中的电化学性能进行了研究。通过扫描电子显微镜(SEM)对材料形貌进行了表征,结果表明,CoS_(2)和CoS_(2)@PANI正极材料具有非均... 本文以聚苯胺(PANI)复合硫化钴(CoS_(2))材料构建了一种新型的复合正极材料CoS_(2)@PANI,并对其在铝离子电池中的电化学性能进行了研究。通过扫描电子显微镜(SEM)对材料形貌进行了表征,结果表明,CoS_(2)和CoS_(2)@PANI正极材料具有非均匀的微米颗粒结构。通过循环伏安测试和恒流充放电测试了复合材料的性能,发现CoS_(2)@PANI正极材料具有较高的比容量和良好的循环稳定性,Al-CoS_(2)电池的首圈放电比容量约为100 mA·h/g,而Al-CoS_(2)@PANI电池的首圈放电比容量约为230 mA·h/g,循环100圈后,比容量还保持在196 mA·h/g。以上结果均表明,CoS_(2)@PANI正极材料能够有效提高铝离子电池的能量密度和循环寿命,展示PANI材料在材料改性方面的应用潜力。 展开更多
关键词 铝离子电池 正极材料 cos_(2)@pani 循环性能
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CoS_(2)-MoS_(2)复合催化剂的水热合成及电解水催化性能
2
作者 浮琳萍 鲁耀宗 +3 位作者 李明 张龙华 何玉 刘伟 《河南科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期35-44,54,共11页
目前电解水制氢所用催化剂价格昂贵,且各类催化大多功能单一,不利于电解水的工程化应用。针对以上问题,结合二硫化钼材料和钴硫化物的催化反应特点,通过一步水热法合成具有双功能催化活性的非贵金属CoS_(2)-MoS_(2)复合催化剂。利用场... 目前电解水制氢所用催化剂价格昂贵,且各类催化大多功能单一,不利于电解水的工程化应用。针对以上问题,结合二硫化钼材料和钴硫化物的催化反应特点,通过一步水热法合成具有双功能催化活性的非贵金属CoS_(2)-MoS_(2)复合催化剂。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及电催化测试等手段对不同钴钼比的CoS_(2)-MoS_(2)样品进行表征和性能分析。实验结果表明;当钴钼摩尔比为1∶3时,CoS_(2)-MoS_(2)样品呈现出微米花状形貌结构,并表现出最优的催化活性。在0.1 M KOH电解液中,析氧反应(OER)的过电位比纯CoS_(2)降低了约128 mV,而析氢反应(HER)的过电位比纯MoS_(2)降低了约131 mV。在1 M KOH电解液中,CoS_(2)-1-3分别连续进行OER和HER过程50 h后,其电流密度仍能保持在99.38%和84.13%,表明其具有良好的电催化稳定性。当复合催化剂同时作为阳极和阴极进行全水解时,仅需1.77 V即可达到10 mA·cm^(-2)的电流密度,且稳定运行50 h后电流密度保持率为89.08%。 展开更多
关键词 二硫化钼(MoS_(2)) 二硫化钴(cos_(2)) 析氧反应 析氢反应 复合催化剂 双功能催化 电解水
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基于Au NPs-CeO_2@PANI纳米复合材料固定化酶的葡萄糖生物传感器 被引量：8
3
作者 马莉萍 左显维 +3 位作者 王艳凤 李云霞 张彪 韩根亮 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期606-610,共5页
制备了一种基于金纳米粒子(Au NPs)、氧化铈纳米颗粒(CeO2)和导电聚苯胺(PANI)的具有核壳结构的纳米复合材料(Au NPs-CeO2@PANI),利用该纳米复合材料和壳聚糖形成的复合膜成功实现了对葡萄糖氧化酶(GOD)的固定。采用透射电镜和X射线衍射... 制备了一种基于金纳米粒子(Au NPs)、氧化铈纳米颗粒(CeO2)和导电聚苯胺(PANI)的具有核壳结构的纳米复合材料(Au NPs-CeO2@PANI),利用该纳米复合材料和壳聚糖形成的复合膜成功实现了对葡萄糖氧化酶(GOD)的固定。采用透射电镜和X射线衍射对Au NPs-CeO2@PANI材料进行了表征。电化学方法研究了传感器性能,结果表明基于Au NPs-CeO2@PANI纳米复合材料修饰的葡萄糖生物传感器线性范围为6.2×10-6mol/L～2.8×10-3mol/L,响应时间为5 s,检测下限为1.0×10-6mol/L;相同条件下Au NPs-CeO2@PANI纳米复合材料修饰的电极也显示出了比单一或二者复合的纳米材料修饰电极更优越的性能。 展开更多
关键词 生物传感器 AU NPs-CeO2@pani纳米复合材料 固定化酶 电化学检测 葡萄糖氧化酶
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醚基电解液中CoS_(2)/NC作为钠离子电池高性能阳极的原因分析 被引量：2
4
作者 边煜华 刘朝孟 +4 位作者 高宣雯 李健国 王达 李尚倬 骆文彬 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1500-1509,共10页
高性能钠离子电池负极材料的开发迫在眉睫,过渡金属硫化物具有较高的储钠比容量和良好的氧化还原反应可逆性等优点,但是存在充放电过程中的容量快速衰减问题。和电极材料的改性相比,通过优化电解液来提高电极的电化学性能是一种更加方... 高性能钠离子电池负极材料的开发迫在眉睫,过渡金属硫化物具有较高的储钠比容量和良好的氧化还原反应可逆性等优点,但是存在充放电过程中的容量快速衰减问题。和电极材料的改性相比,通过优化电解液来提高电极的电化学性能是一种更加方便、环保且有效的策略。本文研究了CoS_(2)/NC在乙二醇二甲醚(DME)和碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯(EC/DEC)两种电解液中作为钠离子电池负极材料的电化学和反应动力学差异,发现在与中间产物Na_(2)S_(6)副反应更少的DME电解液中,表现出优异的倍率性能、循环性能。通过紫外光谱证明了Na_(2)S_(6)在DME电解液中更高的稳定性,利用电化学阻抗测试和不同扫速下的循环伏安测试对电极材料的电子传输和离子扩散速率进行分析,证明了CoS_(2)/NC与电解液的副反应来自于中间产物多硫化钠与电解液的反应,中间产物在电解液中的稳定性是影响CoS_(2)/NC电化学性能的主要原因之一。我们的工作研究了多硫化钠在两种典型的电解液中的稳定性不同导致的电化学性能差异,并为过渡金属硫化物阳极和电解液之间的相互作用补充了新的见解。 展开更多
关键词 cos_(2) 多硫化钠 电解液 钠离子电池负极
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双盐镁电池CoS_(2)正极材料的电化学性能研究 被引量：1
5
作者 李文博 黄民松 +1 位作者 李月明 李驰麟 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期173-181,I0001,I0002,共11页
镁金属电池因为镁金属负极的高体积比容量(3833 mAh/cm^(3))和高安全性而日益受到关注。然而,Mg^(2+)引起的极化效应抑制了Mg^(2+)在固相中的扩散,限制了镁金属电池的比容量。锂镁双盐电解液利用Li^(+)代替Mg^(2+)驱动正极反应,能够绕开... 镁金属电池因为镁金属负极的高体积比容量(3833 mAh/cm^(3))和高安全性而日益受到关注。然而,Mg^(2+)引起的极化效应抑制了Mg^(2+)在固相中的扩散,限制了镁金属电池的比容量。锂镁双盐电解液利用Li^(+)代替Mg^(2+)驱动正极反应,能够绕开Mg^(2+)在固相中扩散缓慢的问题。本工作研究了过渡金属硫化物CoS_(2)在不同锂镁混合电解液中的电化学性能,并分析了锂盐浓度和充放电电压区间对其转换反应和循环稳定性的影响。添加锂盐的策略提高了CoS_(2)基镁金属电池的转换反应动力学,当充电电位提高至2.75 V时,Mg-CoS_(2)电池在LiCl-APC电解液中的循环稳定性得到显著提高,在循环150次后,其比容量仍能维持在275 mAh/g,远高于在2.0 V截止电压条件下的33 mAh/g。电池容量衰减与CoS_(2)正极在2.0 V充电电位下Co_(3)S_(4)的不可逆生成有关,其长期循环中伴随的Co和S元素溶解加剧了容量的不可逆损失。本工作为过渡金属硫族化合物在转换反应型镁电池中的应用提供了一种激活策略。 展开更多
关键词 镁金属电池 cos_(2) 锂镁双盐体系 正极材料 转换反应
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热电池CoS_(2)正极材料的热分解动力学特性研究 被引量：1
6
作者 韦义成 曹勇 +1 位作者 马士平 崔艳华 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第12期1631-1636,共6页
CoS_(2)因具有高电导、高热分解温度等特性,而被作为热电池正极材料而进行广泛研究。在热电池工作过程中,CoS_(2)会持续发生热分解反应,导致热电池容量下降甚至危及使用安全。但是,目前关于CoS_(2)热分解特性的研究是相对缺乏的,导致其... CoS_(2)因具有高电导、高热分解温度等特性,而被作为热电池正极材料而进行广泛研究。在热电池工作过程中,CoS_(2)会持续发生热分解反应,导致热电池容量下降甚至危及使用安全。但是,目前关于CoS_(2)热分解特性的研究是相对缺乏的,导致其对CoS_(2)基热电池的支撑设计存在明显不足。因此,将通过采用高温原位X射线衍射法、同步热分析法等,对CoS_(2)的热分解机理及反应动力学特性进行研究,并构建出相应的反应动力学模型。结果表明,在30~750℃温度区间内,CoS_(2)的热分解过程可分为CoS_(2)→1/3 Co_(3)S_(4)+1/3 S_(2),1/3 Co_(3)S_(4)→CoS+1/6 S_(2)两个步骤,其反应机理为柱状对称的相边界反应,所对应的机理函数积分形式为G(α)=1-(1-α)1/2。 展开更多
关键词 热电池 cos_(2) 热分解 机理 动力学
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Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO的合成及电化学储锂性能 被引量：2
7
作者 姜孝男 徐刚 陈卫祥 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期152-160,共9页
为了研发比容量高和循环性能稳定的电化学储锂电极材料,用二甲基咪唑钴(ZIF-67)作为Co源前驱体,通过一步水热法制备Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO(还原氧化石墨烯)复合材料,研究微观结构和电化学储锂性能.结果表明,与采用CoCl2作为钴源制得的Co... 为了研发比容量高和循环性能稳定的电化学储锂电极材料,用二甲基咪唑钴(ZIF-67)作为Co源前驱体,通过一步水热法制备Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO(还原氧化石墨烯)复合材料,研究微观结构和电化学储锂性能.结果表明,与采用CoCl2作为钴源制得的CoS_(2)-MoS_(2)/rGO相比,Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO复合材料中CoS_(2)粒子有着更加细小和较均匀的粒径,很好地分散在MoS_(2)和rGO表面,形成了相应的异质结构.作为电化学储锂电极材料,Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO的可逆比容量可以达到1092 mA·h/g,经900次循环后在500 mA/g电流密度下保持了941 mA·h/g的储锂可逆比容量,显示了稳定的充放电循环性能.Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO优异的电化学储锂性能主要归因于该双金属硫化物复合材料具有较多的电化学储锂电极反应电对以及复合材料中CoS_(2)纳米颗粒、MoS_(2)纳米片和rGO之间均匀的复合及所形成的异质结构. 展开更多
关键词 金属硫化物复合材料 二甲基咪唑钴 二硫化钴 二硫化钼 电化学储锂
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LiSi/CoS_(2)体系在小电流长工作时间热电池的应用研究
8
作者 占志强 欧阳琼 +3 位作者 陈祥华 梁顺飞 韩晓丽 唐立成 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第7期1346-1350,共5页
结合热电池的特点,开展了LiSi/CoS_(2)热电池体系小电流密度工作时的电解质匹配性研究、电解质配比研究、热量匹配研究以及在长工作时间热电池的电性能对比研究。实验结果表明:LiSi/CoS_(2)体系小电流密度工作,与LiF-LiBr-KBr电解质匹... 结合热电池的特点,开展了LiSi/CoS_(2)热电池体系小电流密度工作时的电解质匹配性研究、电解质配比研究、热量匹配研究以及在长工作时间热电池的电性能对比研究。实验结果表明:LiSi/CoS_(2)体系小电流密度工作,与LiF-LiBr-KBr电解质匹配性较好,最佳的电解质配比为m_(LiF-LiBr-KBr)/m_(MgO)=60/40,最佳的热比值设计为0.70;LiSi/CoS_(2)体系热电池小电流密度工作的放电容量比LiSi/FeS_(2)体系增加了31%,比LiB/CoS_(2)体系具有更高的经济效益,更适合于小电流长工作时间热电池的工程化应用。 展开更多
关键词 LiSi/cos_(2) 热电池 长工作时间
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硫化铁/硫化钴复合材料的合成及催化应用 被引量：2
9
作者 陈保卫 高文君 +3 位作者 徐冬 杜庶铭 张玉魁 张秩鸣 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期85-88,93,共5页
采用两步法合成了Fe/Co双金属硫化物硫化铁/硫化钴(FeS_(2)/CoS_(2)),并对其相应的电催化析氧性能进行了研究。催化实验结果显示,FeS_(2)/CoS_(2)催化剂具有良好的催化活性和催化稳定性。当电流密度为10mA/cm^(2)时,与FeS_(2)、CoS_(2)... 采用两步法合成了Fe/Co双金属硫化物硫化铁/硫化钴(FeS_(2)/CoS_(2)),并对其相应的电催化析氧性能进行了研究。催化实验结果显示,FeS_(2)/CoS_(2)催化剂具有良好的催化活性和催化稳定性。当电流密度为10mA/cm^(2)时,与FeS_(2)、CoS_(2)和两金属硫化物的混合物FeS_(2)-CoS_(2)等催化剂相比,FeS_(2)/CoS_(2)需要相对较小的过电位(370mV)、具有较小的塔菲尔斜率值(69mV/dec)和更好的催化性能。 展开更多
关键词 硫化铁 硫化钴 析氧反应 电催化 全解水
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二硫化钴多孔风叶结构助力肼辅助高效电解产氢 被引量：1
10
作者 孙强强 赵鹏程 +3 位作者 吴若雨 曹宝月 王毅梦 樊雪梅 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第3期422-432,共11页
以泡沫镍(NF)为基底,采用一步水热法制备了主晶相为CoS_(2)、夹杂少量NiO相、具有三维多孔风叶结构的CoS_(2)/NF电极材料。当溶液中钴硫物质的量之比为1∶5时,在140℃下保温18 h,获得了由10 nm厚度的纳米片构成的三维风叶结构的晶态CoS_... 以泡沫镍(NF)为基底,采用一步水热法制备了主晶相为CoS_(2)、夹杂少量NiO相、具有三维多孔风叶结构的CoS_(2)/NF电极材料。当溶液中钴硫物质的量之比为1∶5时,在140℃下保温18 h,获得了由10 nm厚度的纳米片构成的三维风叶结构的晶态CoS_(2)/NF电催化剂。CoS_(2)/NF在肼氧化及析氢反应中均表现出优异的催化性能,在水合肼碱性介质中,获得-10 mA·cm^(-2)的析氢电流密度时,需要的过电势仅为83 mV,获得50 mA·cm^(-2)的氧化电流密度时,需要的肼氧化电位仅为51 mV(vs RHE);在水合肼辅助电解水双功能电解槽中,获得100 mA·cm^(-2)的电流密度时,需要的分解槽压仅为0.550 V,远低于其在同条件下全水分解的2.075 V,大幅减小了电能消耗,极大地提高了电解水产氢效率。无论在三电极体系还是双电极体系,CoS_(2)/NF均表现出优异的长效稳定性及耐用性。分析认为,电极表面多孔风叶结构的形成,使其电化学活性面积增加了24倍,为催化反应的发生提供了海量的活性位点及物质传递通道。CoS_(2)及NiO相的形成,在一定程度上协同改善了本征析氢活性。CoS_(2)/NF的组成、结构特性共用造就了其优异催化性能,其中结构优势起主导作用。通过机理研究,提出了CoS_(2)/NF在析氢及肼氧化过程中的反应路径。 展开更多
关键词 cos_(2) 析氢反应 肼氧化反应 协同催化 反应路径
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