界面工程化Ni(OH)_(2)@CoP核壳结构纳米阵列电解水性能研究

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作者 吕超杰 成伽润 +3 位作者 关春阳 鲁成兴 李美平 张丹 《材料导报》 北大核心 2025年第13期21-30,共10页

过渡金属基电催化剂因其丰富的地球储量和低廉的制造成本,被视为未来替代贵金属基电解水制氢催化剂的有力候选材料之一。但较低的导电性、较差的催化活性以及极速衰减的催化稳定性使其单独使用时催化性能差强人意,故必须进行合理改性进... 过渡金属基电催化剂因其丰富的地球储量和低廉的制造成本,被视为未来替代贵金属基电解水制氢催化剂的有力候选材料之一。但较低的导电性、较差的催化活性以及极速衰减的催化稳定性使其单独使用时催化性能差强人意,故必须进行合理改性进而提升其催化性能。界面工程已被证实为调控催化位点电子结构、优化活性位点与反应中间体的吸附能以及提升材料催化性能的有效手段之一。基于此,本研究以泡沫镍为基底,通过水热法-磷化法-电沉积法系列操作,制得Ni(OH)_(2)纳米片/CoP纳米线的自支撑异质核壳阵列结构(Ni(OH)_(2)@CoP/NF)。其中,Ni(OH)_(2)与CoP之间的异质界面会导致界面域电子的定向转移以及对Co位点的电子结构调制,这不仅会在界面区域产生大量的高活性位点,还可以将活性位点优化到最佳状态,从而获得更高的催化活性。得益于此,在1 mol/L KOH溶液中,Ni(OH)_(2)@CoP/NF作为析氧反应和析氢反应催化材料时,分别仅需224 mV和65 mV的过电位即可达到10 mA·cm^(-2)的电流密度。作为双功能催化剂,该电极所组装的双电极体系仅需1.52 V即可实现10 mA·cm^(-2)的电流输出,且兼具良好的催化耐久性。本研究为设计制备高效双功能电解水制氢催化剂提供了一个全新的思路,对进一步拓展非贵过渡金属化合物的工业化应用具有重要意义。 展开更多

关键词 电解水制氢 过渡金属化合物 界面工程 氢氧化镍@磷化钴核壳阵列结构 双功能电解水催化剂

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尖晶石结构过渡金属氧化物纳米阵列的研究进展 被引量：1

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作者 蒋志强 刘芳 +1 位作者 王兴军 侯云 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期7079-7090,7104,共13页

尖晶石结构过渡金属氧化物的纳米阵列相对其纳米线和纳米颗粒具有独特的优势,在能源存储、催化、磁性和光电等诸多领域具有重要的应用。概述了水/溶剂热法制备尖晶石结构过渡金属氧化物纳米阵列的过程中影响其结构形貌的多种因素(基底... 尖晶石结构过渡金属氧化物的纳米阵列相对其纳米线和纳米颗粒具有独特的优势,在能源存储、催化、磁性和光电等诸多领域具有重要的应用。概述了水/溶剂热法制备尖晶石结构过渡金属氧化物纳米阵列的过程中影响其结构形貌的多种因素(基底、反应温度、反应时间和原料等),探讨了纳米阵列的结构形貌与性能之间的关联性,简介了尖晶石结构过渡金属氧化物分级结构纳米阵列的相关研究,希望能为设计开发多功能或功能集成化的纳米阵列并拓宽其应用范围起到推动作用。 展开更多

关键词 尖晶石结构 过渡金属氧化物 纳米阵列 水/溶剂热法

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CuCo_(2)O_(4)/NiFe层状双金属氢氧化物核壳纳米花球阵列的高效析氧反应

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作者 杨恩东 田浩泽 +1 位作者 张珂 娄永兵 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第5期930-940,共11页

采用界面工程策略在泡沫镍(NF)上制备了CuCo_(2)O_(4)/NiFe层状双金属氢氧化物(LDH)(CuCo_(2)O_(4)/NiFe-LDH@NF)核壳纳米花球阵列。研究表明,电子通过CuCo_(2)O_(4)和NiFe-LDH耦合界面发生转移,导致核心CuCo_(2)O_(4)处于富电子状态,... 采用界面工程策略在泡沫镍(NF)上制备了CuCo_(2)O_(4)/NiFe层状双金属氢氧化物(LDH)(CuCo_(2)O_(4)/NiFe-LDH@NF)核壳纳米花球阵列。研究表明,电子通过CuCo_(2)O_(4)和NiFe-LDH耦合界面发生转移,导致核心CuCo_(2)O_(4)处于富电子状态,从而提高了反应速率。非晶态NiFe-LDH外壳不仅为电子/物质提供更多的传输通道和增加活性位点。同时,还能在电催化析氧反应(OER)中保护核心CuCo_(2)O_(4)免受强碱腐蚀。因此,在1.0 mol·L^(-1)KOH溶液中,将CuCo_(2)O_(4)/NiFe-LDH@NF用作OER催化剂时,仅需191mV的低过电位即可实现10 mA·cm^(-2)的电流密度和31 mV·dec^(-1)的低Tafel斜率。此外,CuCo_(2)O_(4)/NiFe-LDH@NF在长时间的工作中能够保证催化性能、晶体结构、形貌结构和组成的稳定。 展开更多

关键词 界面工程 过渡金属氧化物 镍铁氢氧化物 析氧反应 核壳结构

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高电压LiCoO_(2)的表面结构与性能:回顾与展望

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作者 方建军 杜宇豪 +5 位作者 李子健 樊文光 任恒宇 易浩聪 赵庆贺 潘锋 《电化学（中英文）》 CAS 北大核心 2024年第6期1-23,共23页

近年来,高电压LiCoO_(2)(LCO)正极的研发成为学术界和工业界广泛关注的焦点。研究表明,解决表面问题是提升高电压LCO性能的最有效途径。本综述系统回顾了高电压LCO所面临的问题,包括相变和裂纹的生成、与氧氧化还原相关的问题以及副反应... 近年来,高电压LiCoO_(2)(LCO)正极的研发成为学术界和工业界广泛关注的焦点。研究表明,解决表面问题是提升高电压LCO性能的最有效途径。本综述系统回顾了高电压LCO所面临的问题,包括相变和裂纹的生成、与氧氧化还原相关的问题以及副反应,以及表面结构的退化。接着,我们深入阐述了表面调制,以及表面调制与电解质调制之间的相互作用。最后,我们展望了更先进的LCO正极的发展前景,包括低成本高质量的制造,设计适用于极端条件(如高温、高速充电、低温等)的LCO正极,并实现约220 mAh·g^(-1)的稳定容量释放。我们期望这项工作能为未来推动高电压LCO的发展和应用提供参考。 展开更多

关键词 LiCoO_(2) 界面结构 相转变 表面修饰 正极电解质界面

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双金属氧化物和复合材料的合成及其在超级电容器中的应用进展 被引量：15

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作者 田晓冬 李肖 +3 位作者 杨桃 宋燕 刘占军 郭全贵 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期459-468,共10页

作为一种介于传统静电电容器和电池之间的新型储能器件,超级电容器的整体性能受限于电极材料。研究发现,赝电容材料拥有数十倍于碳基材料的比容量。而双金属氧化物作为一种新型赝电容材料,因其多重氧化态、多金属离子特性和高理论容量,... 作为一种介于传统静电电容器和电池之间的新型储能器件,超级电容器的整体性能受限于电极材料。研究发现,赝电容材料拥有数十倍于碳基材料的比容量。而双金属氧化物作为一种新型赝电容材料,因其多重氧化态、多金属离子特性和高理论容量,在电化学储能领域备受关注。本工作系统介绍了双金属氧化物及其复合材料的合成及性质,对双金属氧化物及其复合材料在超级电容器电极材料方面的应用进行了简要概述,并展望了其发展前景和重点发展方向,以及需要解决的科学问题。 展开更多

关键词 双金属氧化物 复合材料 超级电容器 合成方法 应用 综述

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中孔分子筛催化剂的研究进展 被引量：8

6

作者 李露 李英春 +1 位作者 解从霞 于世涛 《现代化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期20-24,共5页

从 4个方面回顾中孔分子筛催化剂的研究进展 :①代替传统酸催化剂催化大分子裂解 ,Friedel Crafts的烷基化和酰基化反应 ;②向其骨架中引入Na+ ,Cs+ 等碱金属离子制得碱性催化剂催化Knoevenagel缩合反应 ;③引入Ti,Sn及Pt等过渡金属元... 从 4个方面回顾中孔分子筛催化剂的研究进展 :①代替传统酸催化剂催化大分子裂解 ,Friedel Crafts的烷基化和酰基化反应 ;②向其骨架中引入Na+ ,Cs+ 等碱金属离子制得碱性催化剂催化Knoevenagel缩合反应 ;③引入Ti,Sn及Pt等过渡金属元素制得氧化还原催化剂以提高对大分子氧化反应的选择性 ;④负载其他活性物质。指出今后应在增加“中孔墙”的结晶度 。 展开更多

关键词 中孔分子筛 酸催化 碱催化 氧化还原催化 载体 催化剂

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表面化学反应控制制备多级结构电极材料及性能 被引量：6

7

作者 江浩 李春忠 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2872-2877,共6页

超级电容器和锂离子电池等储能设备的研究和开发日益受到人们的关注。对于超级电容器和锂离子电池等储能设备,其电化学性能主要取决于电极材料,因此高效储能材料的制备成为开发高效储能设备的关键。本文主要介绍了多级结构过渡金属氧化... 超级电容器和锂离子电池等储能设备的研究和开发日益受到人们的关注。对于超级电容器和锂离子电池等储能设备,其电化学性能主要取决于电极材料,因此高效储能材料的制备成为开发高效储能设备的关键。本文主要介绍了多级结构过渡金属氧化物基电极材料的制备及性能,重点阐述了本实验室近年来在研制高性能超级电容器和锂离子电池方面的相关工作:基于表面化学反应控制制备多级结构金属氧化物、金属氢氧化物/碳嵌入式纳米杂化物以及多种三维结构的多元复合电极材料,表现出优异的电化学性能。 展开更多

关键词 过渡金属氧化物 多级结构 复合材料 化学反应 电化学性能

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五种二元过渡金属氧化物界面上的相互作用、非晶相结构及催化性能(Ⅰ) 界面非晶相分散作用及体相晶相剩余率的提出 被引量：1

8

作者 王智民 李丽 +1 位作者 韩基新 韩维屏 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期385-392,共8页

通过固相热反应,以十种不同的配比和不同的焙烧制度,在MoO3中分别掺杂Fe2O3、V2O5、TiO2(锐钛矿型)、WO3和ZrO2,制得五种二元氧化物的系列试样.应用XRD、BET、FT-IR、DSC、半导体气敏特性和催化反应探针等表征技术,较系统地研究了这些... 通过固相热反应,以十种不同的配比和不同的焙烧制度,在MoO3中分别掺杂Fe2O3、V2O5、TiO2(锐钛矿型)、WO3和ZrO2,制得五种二元氧化物的系列试样.应用XRD、BET、FT-IR、DSC、半导体气敏特性和催化反应探针等表征技术,较系统地研究了这些组分氧化物形成二元氧化物时界面的非晶相分散结构及催化性能,并提出了相应的亚单层的非晶相分散模型.本文首先报道应用XRD,FT-IR和BET表征界面的非晶相分散.研究结果发现,各个组分氧化物的表面大小不同,但每一对组分氧化物在相互掺杂时,在界面上发生了组分氧化物的亚单分子层(meta-monolayer)的非晶相分散以及某些表面化学反应,前者的非晶相含量具有本征性的分散阈值,后者则生成新的化学物种.根据BET比表面积,求算了各组分氧化物在不同二元氧化物中每100m2的不同的非晶相分散阈值.XRD晶相定量分析和FT-IR差谱法(the differential spectra method)联合证明了非晶相新物种的存在,首次发现非晶相新物种的IR特征吸收峰与分子键价结构的关联. 展开更多

关键词 二元过度金属氧化物界面结构 非晶相界面 分散阈值 体相晶相剩余率 表征 XRD BET FT-IR

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NiO-Cr_2O_3系红外高发射涂层的制备与研究 被引量：3

9

作者 王松 高丽红 马壮 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3355-3360,共6页

以NiO、Cr_2O_3、TiO_2、MnO_2粉末为主要原料并按固定比例混合,采用高温固相焙烧与喷雾干燥方法制备成团聚粉末,经大气等离子喷涂方法制备成红外高发射率涂层。采用XRD、SEM、XPS和红外辐射测试仪分析了焙烧粉体的相结构和元素化学状态... 以NiO、Cr_2O_3、TiO_2、MnO_2粉末为主要原料并按固定比例混合,采用高温固相焙烧与喷雾干燥方法制备成团聚粉末,经大气等离子喷涂方法制备成红外高发射率涂层。采用XRD、SEM、XPS和红外辐射测试仪分析了焙烧粉体的相结构和元素化学状态,以及涂层的表面微观形貌和红外全波段辐射性能。结果表明,在NiCr_2O_4尖晶石结构中掺入Ti和Mn元素会造成晶格畸变并形成混合尖晶石结构,从而提高材料的红外发射率。在常温下发射率可达0.88,具有较好的红外辐射性能。 展开更多

关键词 尖晶石结构 过渡金属氧化物 等离子喷涂 红外发射率

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尖晶石结构NiCo_2O_4材料在超级电容器中的应用进展 被引量：2

10

作者 金玉红 王莉 +3 位作者 尚玉明 高剑 李建军 何向明 《储能科学与技术》 CAS 2015年第1期44-54,共11页

尖晶石结构Ni Co2O4材料以其优异的电化学性能,成为具有很好应用前景的超级电容器电极材料,近年来受到广泛关注。本文主要对Ni Co2O4材料在超级电容器中的研究应用现状进行了详细的综述,重点介绍了Ni Co2O4材料的结构、制备方法和改性方... 尖晶石结构Ni Co2O4材料以其优异的电化学性能,成为具有很好应用前景的超级电容器电极材料,近年来受到广泛关注。本文主要对Ni Co2O4材料在超级电容器中的研究应用现状进行了详细的综述,重点介绍了Ni Co2O4材料的结构、制备方法和改性方法,并且对其未来研究方向和应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 尖晶石结构NiCo2O4材料 电极材料 混合过渡金属氧化物 结构优化 超级电容器

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高分散隔离活性位催化剂中过渡金属离子结构对丙烷选择氧化反应性能的影响 被引量：1

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作者 韩丽艳 范晓强 +2 位作者 张哲 王宏宣 刘坚 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期516-522,共7页

考察了碱金属K修饰的SiO2负载极低含量过渡金属的高分散隔离活性位系列催化剂(K-M/SiO2(n(K)∶n(M)∶n(Si)=10∶1∶1000),M=V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)的丙烷选择氧化催化性能,并运用UV-Raman和CO2-TPD等方法,对该系列催化剂进行了结构和... 考察了碱金属K修饰的SiO2负载极低含量过渡金属的高分散隔离活性位系列催化剂(K-M/SiO2(n(K)∶n(M)∶n(Si)=10∶1∶1000),M=V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)的丙烷选择氧化催化性能,并运用UV-Raman和CO2-TPD等方法,对该系列催化剂进行了结构和物化性能表征,探讨了催化剂的表面离子结构与催化反应性能之间的关系。发现钾修饰的SiO2负载过渡金属高分散隔离活性位催化剂上过渡金属离子的组态结构,对丙烷选择氧化反应性能有重要影响。相对稳定的全充满或无d电子的表面离子结构有利于选择氧化反应进行,而存在多种价态的相对不稳定的离子结构有利于深度氧化的进行。这一离子结构与丙烷选择氧化催化性能的关系与前期乙烷选择氧化规律相似,进一步说明在高分散隔离活性位催化剂中,过渡金属离子的电子组态结构是影响低碳烷烃选择氧化反应性能的最重要因素。 展开更多

关键词 高分散隔离活性位 过渡金属离子 催化剂 金属离子的组态结构 丙烷 选择氧化

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5d过渡金属氧化物—Weyl半金属奇异量子物性研究 被引量：3

12

作者 万贤纲 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2014年第1期28-46,共19页

绝缘体系统的拓扑量子行为是当前物理学领域的焦点。那么没有能隙的金属体系是否也有拓扑非平庸行为呢?答案是肯定的,5d过渡金属元素既有着大的自旋轨道耦合,又有着不可忽略的电子关联作用,由其构成的材料体系因而具有奇异的量子物性。... 绝缘体系统的拓扑量子行为是当前物理学领域的焦点。那么没有能隙的金属体系是否也有拓扑非平庸行为呢?答案是肯定的,5d过渡金属元素既有着大的自旋轨道耦合,又有着不可忽略的电子关联作用,由其构成的材料体系因而具有奇异的量子物性。本文先简介人们最近关注的几类5d材料,着重讨论烧绿石结构铱(Ir)氧化物(A2Ir2O7,其中A=Y或稀土元素)。我们通过第一性原理计算结合有效模型成功地预言了这一大类磁阻挫材料的基态磁构型,并预言A2Ir2O7是Weyl半金属。我们发现和拓扑绝缘体一样,作为一种新型拓扑量子态,Weyl半金属态也具有其拓扑性质:Weyl点是受拓扑保护稳定的;Weyl半金属有着受拓扑保护的表面态,即非闭合的费米面(Fermi arc);它对外场的响应也由其拓扑性质决定(只与Weyl点的位置有关,和能带的细节无关)。我们进一步预言尖晶石结构锇(Os)氧化物(AOs2O4,其中A=Ca或Sr)是有着特别磁电响应的Axion绝缘体。最后我们讨论了电子关联、自旋轨道耦合、磁序结构对钙态矿结构锇氧化物的影响,进一步确定NaOsO3是由磁序导致金属–绝缘体相变的Slater绝缘体。 展开更多

关键词 Weyl半金属 Axion绝缘体 5d过渡金属氧化物 Fermi Arc Slater绝缘体 能带计算

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五种二元过渡金属氧化物界面上的相互作用、非晶相结构及催化性能(Ⅱ)——DSC、半导体气敏特性、催化活性与亚单层分散模型

13

作者 王智民 李丽 +2 位作者 韩基新 李永战 韩维屏 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期653-660,共8页

应用DSC、半导体气敏特性、催化活性及亚单(分子)层分散模型共四项表征技术,进一步研究了五种二元氧化物的界面结构及其特性,DSC曲线的放热峰及吸热峰分别与界面化学反应、晶格畸变和瓦解、熔化、烧结以及固溶体的形成相关,导电性能的... 应用DSC、半导体气敏特性、催化活性及亚单(分子)层分散模型共四项表征技术,进一步研究了五种二元氧化物的界面结构及其特性,DSC曲线的放热峰及吸热峰分别与界面化学反应、晶格畸变和瓦解、熔化、烧结以及固溶体的形成相关,导电性能的测试证明这些二元氧化物属于N-型半导体,对邻二甲苯具有气敏特性,其灵敏度在化学吸附的初期阶段与邻二甲苯蒸气浓度呈线性关系,催化选择性及转化率的测定证明V_2O_5-MnO_3及WO_3-MoO_3体系对邻二甲苯选择性氧化为苯酐具有催化活性,其非晶相MoO_3及V_2O_5的活性较为显著,尤其当二元氧化物的组成接近分散阈值Dt时,选择性最佳,为了解释大的分散阈值Dt与小的比表面积之间的关系,经计算机编程计算,在分子水平及纳米尺度上提出了球形八面体密置的亚单层分散模型并求得了模型的七个参数,通过讨论亚单层分散与非晶相结构之间的关系,提出了晶相损失的机理以及作为催化剂的非晶相结构对热的亚稳特性。 展开更多

关键词 二元过渡金属氧化物界面结构 特性表征(DSC 半导体气敏特性 催化活性 球形八面体密置的亚单层分散模型及其七个参数)

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过渡金属磷钼钒杂多化合物的表征及催化性能 被引量：8

14

作者 徐静 赵振波 +1 位作者 李正 杨向光 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期526-532,共7页

采用水热合成的方法制备了4种过渡金属磷钼钒杂多化合物M11PV1Fe、M11PV1Cu、M11PV1Cr和M11PV1Mn。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见光漫反射光谱(DRSUV-Vis)、X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DSC)、程序升温还原(TPR)及程序升温脱... 采用水热合成的方法制备了4种过渡金属磷钼钒杂多化合物M11PV1Fe、M11PV1Cu、M11PV1Cr和M11PV1Mn。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见光漫反射光谱(DRSUV-Vis)、X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DSC)、程序升温还原(TPR)及程序升温脱附(NH3-TPD)方法对所制备过渡金属磷钼钒杂多化合物进行了表征。结果表明,所制备的过渡金属磷钼钒杂多化合物具有Keggin结构,其中,V取代了部分Mo,进入了杂多酸一级结构,而过渡金属没有进入一级结构,仅占据在抗衡正离子的位置。过渡金属可调变磷钼钒杂多化合物的氧化还原能力,引起酸强度及酸量的改变。将4种过渡金属磷钼钒杂多化合物作为催化剂,用于H2O2为氧化剂的苯羟化合成苯酚的反应中,都表现出较好的催化性能。以M11PV1Mn为催化剂,考察了H2O2/C6H6摩尔比(n(H2O2)/n(C6H6))、反应溶剂、反应温度以及反应时间对苯羟化反应的影响,获得了优化的反应条件。在优化的反应条件下,即在n(H2O2)/n(C6H6)=1.5、乙腈为溶剂、反应时间3h、反应温度60℃的条件下,苯酚收率大于50%,选择性高于90%。 展开更多

关键词 过渡金属 KEGGIN结构 杂多化合物 氧化 苯 苯酚

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锂离子电池过渡金属氧化物负极材料研究进展 被引量：7

15

作者 尹坚 董季玲 +1 位作者 丁皓 李方 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期995-1001,共7页

负极材料是锂离子电池中的重要组成部分。然而目前商用锂离子电池负极材料储能密度低,难以满足社会生产力发展需求,因此开发新型高容量锂离子电池负极材料显得迫在眉睫。在众多候选材料中,过渡金属氧化物负极材料因其普遍较大的理论容... 负极材料是锂离子电池中的重要组成部分。然而目前商用锂离子电池负极材料储能密度低,难以满足社会生产力发展需求,因此开发新型高容量锂离子电池负极材料显得迫在眉睫。在众多候选材料中,过渡金属氧化物负极材料因其普遍较大的理论容量及优异的储锂性能得到了人们的广泛关注,但电导率低、循环性能及倍率性能差等缺点也限制了其实际应用。为了提高过渡金属氧化物负极材料的电化学性能,研究者们做了大量研究并取得了一定进展。对此本文综述了近年来的相关成果,分别从材料改性(形貌尺寸调控、与其它性能良好的材料复合)及新型金属氧化物负极材料(二元金属氧化物)制备两方面对目前过渡金属氧化物负极材料的改性与优化进行了阐述,并讨论了影响材料储锂性能的关键因素。综合分析表明,材料纳米化有利于减缓材料粉化并延长循环寿命,与其他材料复合能达到协同效应以弥补自身缺陷,同时指出二元金属氧化物是当前过渡金属氧化物负极材料的研究热点。最后就过渡金属氧化物负极材料的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 过渡金属氧化物 负极材料 材料改性 二元金属氧化物

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双层核壳结构Al/PVDF/MO亚稳态分子间复合物的制备、表征及其热反应特性研究 被引量：9

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作者 姜一帆 于宪峰 +7 位作者 李辉 李娜 张建侃 蒋周峰 张明 李瑞勤 戴亚堂 赵凤起 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期494-503,共10页

为提高铝粉释能速率与释能效率,采用两步低温液相法制备了双层核壳结构的Al/PVDF/NiO和Al/PVDF/CuO亚稳态分子间复合物(MIC);通过XRD和XPS分析了复合材料的晶体结构特征和表面元素组成及价态;通过SEM和FIB-SEM分析了复合材料的微观结构... 为提高铝粉释能速率与释能效率,采用两步低温液相法制备了双层核壳结构的Al/PVDF/NiO和Al/PVDF/CuO亚稳态分子间复合物(MIC);通过XRD和XPS分析了复合材料的晶体结构特征和表面元素组成及价态;通过SEM和FIB-SEM分析了复合材料的微观结构特征及组分间的复合方式;采用氧弹量热仪测试了不同MIC材料的燃烧热;通过同步热分析量热仪(TG-DSC)研究了不同MIC材料的热反应特性。结果表明,两种MIC材料均为双层核壳结构的花球状形貌,包覆层厚度约为300nm;Al/PVDF/NiO和Al/PVDF/CuO复合物的初始氧化放热峰温分别为990℃和997℃,热反应活性明显提升;复合物放热量大幅提升且放热更为集中;与Al粉相比,Al/PVDF/NiO和Al/PVDF/CuO复合物的氧化反应速率和燃烧效率大幅提升,氧化反应速率分别提升了77.4%和78.5%;燃烧效率分别是Al粉的4.4倍和5.1倍,证明双层核壳结构能够最大程度地提高MIC材料的热反应活性,使放热反应过程更加集中,有助于提升热反应速率和反应效率。 展开更多

关键词 物理化学 核壳结构 亚稳态分子间复合物(MIC) 铝粉 聚偏氟乙烯(PVDF) 过渡金属氧化物

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过渡金属氧化物微纳阵列在钠离子电池中的研究进展 被引量：3

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作者 周思宇 唐正 +3 位作者 范景瑞 唐有根 孙旦 王海燕 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第5期1383-1395,共13页

钠离子电池因钠资源丰富、成本相对低廉等特点有望在规模储能领域应用。在钠离子电池电极材料中,过渡金属氧化物主要基于转化反应储钠,理论容量高,应用前景好。但传统过渡金属氧化物电极存在体积膨胀大、循环寿命短、电压滞后、倍率性... 钠离子电池因钠资源丰富、成本相对低廉等特点有望在规模储能领域应用。在钠离子电池电极材料中,过渡金属氧化物主要基于转化反应储钠,理论容量高,应用前景好。但传统过渡金属氧化物电极存在体积膨胀大、循环寿命短、电压滞后、倍率性能差、首次库仑效率低等缺点。为了克服上述问题,通常将活性物质设计成具有三维结构的自支撑阵列电极。三维阵列电极具有开放空间大、比表面积合适、导电性良好、活性物质与集流体接触紧密等优势,可以显著改善过渡金属氧化物的储钠性能。本文系统综述了近年来过渡金属氧化物微纳阵列在钠离子电池材料领域的研究进展,并对其进行了展望。 展开更多

关键词 过渡金属氧化物 阵列结构 钠离子电池

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《金属-有机框架》专辑序言──金属-有机框架:新型多功能材料 被引量：2

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作者 程鹏 《应用化学》 CSCD 北大核心 2017年第9期977-978,共2页

金属-有机框架是由金属离子与有机配体通过配位键形成的三维框架材料,是近几十年来配位化学领域中发展较快的新型多功能材料。自上世纪90年代以来,金属-有机框架的研究呈现空前的增长,目前已有大于20000例的金属-有机框架被报道。金属-... 金属-有机框架是由金属离子与有机配体通过配位键形成的三维框架材料,是近几十年来配位化学领域中发展较快的新型多功能材料。自上世纪90年代以来,金属-有机框架的研究呈现空前的增长,目前已有大于20000例的金属-有机框架被报道。金属-有机框架可变的金属中心及有机配体使其结构与功能具有多样性。金属中心的选择几乎覆盖了所有金属,包括主族元素、过渡元素和镧系金属。而配体的选择,除了传统的氮杂环和羧酸类配体外,还可以引入一些官能团对其进行修饰, 展开更多

关键词 多功能材料 有机配体 框架研究 配位键 羧酸类 配位化学 镧系 氮杂环 主族 荧光材料

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层状富镍过渡金属氧化物正极材料衰减机理研究进展 被引量：3

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作者 殷志刚 王静 曹敏花 《新能源进展》 2020年第3期216-226,共11页

层状富镍过渡金属氧化物正极材料因具有比容量高、价格低廉以及对环境友好等特性而受到广泛关注,并已在产品中应用。但其本身固有的一些缺陷,如在循环过程中结构稳定性较差、高温循环衰减过快、导电系数较低及储存性能不佳等,极大地限... 层状富镍过渡金属氧化物正极材料因具有比容量高、价格低廉以及对环境友好等特性而受到广泛关注,并已在产品中应用。但其本身固有的一些缺陷,如在循环过程中结构稳定性较差、高温循环衰减过快、导电系数较低及储存性能不佳等,极大地限制了其在各个领域的广泛应用。本文对近年来高镍层状过渡金属氧化物正极材料在循环过程中容量衰减有关机理进行概括总结,并针对不同衰减机理给出简要改进方法。 展开更多

关键词 富镍正极 过渡金属氧化物 结构稳定性 容量衰减

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不同晶体结构金属氧化物催化小分子分解的BEP关系 被引量：1

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作者 王荆林 王海丰 胡培君 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期707-714,共8页

研究了金红石型(MO_2)和NaCl型(MO)金属氧化物催化小分子CO、O_2、NO和N_2解离反应的Brnsted-Evans-Polanyi(BEP)关系,并比较了金属氧化物、过渡金属以及不同晶型金属氧化物之间的BEP关系差异。结果表明,金属氧化物和过渡金属整体相比... 研究了金红石型(MO_2)和NaCl型(MO)金属氧化物催化小分子CO、O_2、NO和N_2解离反应的Brnsted-Evans-Polanyi(BEP)关系,并比较了金属氧化物、过渡金属以及不同晶型金属氧化物之间的BEP关系差异。结果表明,金属氧化物和过渡金属整体相比,BEP关系斜率基本相同,而截距却表现出较大差异;金属氧化物具有比过渡金属平面更小的截距,甚至小于金属台阶面,其主要原因归咎于金属氧化物的"惰性"。金红石型MO_2(110)和NaCl型MO(100)氧化物具有相似的局部表面结构特征而展现出相似的BEP关系,此构效关系同样适用于金属碳化物、氮化物等。这些结果揭示催化材料的表面结构特征对BEP关系截距具有显著影响。此外,针对金属氧化物BEP关系,解离分子过渡态类型对BEP关系有一定影响,可使其呈现分段现象:后过渡态类型(late TS)比前过渡态类型(early TS)解离反应具有相对更大的斜率和更小的截距。 展开更多

关键词 BEP关系 密度泛函理论 金属氧化物 过渡态类型 表面局部结构

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