含氮多孔纳米碳纤维的制备及对锂硫电池容量的提高 被引量：5

1

作者 王霞 刘彦吉 +4 位作者 贾永锋 吉磊 胡全丽 段莉梅 刘景海 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期829-837,共9页

采用静电纺丝技术获得聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,选用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为造孔剂,在氮气气氛下1000℃高温碳化制备富介孔结构的含氮纳米碳纤维(MT-C).研究结果表明,当m(PVP)/m(PAN)为2∶1时,MT-C-0.4比表面积为190.8 m^2/g,并且在0.05... 采用静电纺丝技术获得聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,选用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为造孔剂,在氮气气氛下1000℃高温碳化制备富介孔结构的含氮纳米碳纤维(MT-C).研究结果表明,当m(PVP)/m(PAN)为2∶1时,MT-C-0.4比表面积为190.8 m^2/g,并且在0.05C倍率下首次放电比容量高达1269.4 mA·h/g,在0.5C倍率下循环300周后比容量仍保持为658.3 mA·h/g,每周容量衰减率为0.14%.硫电极负载量为1 mg/cm^2时,MT-C表现出最佳的电化学性能. 展开更多

关键词 纳米碳材料 静电纺丝 孔结构调控 氮掺杂 锂硫电池

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Cu,Ni,Co掺杂对Fe碳纳米管的结构及电催化性能的影响 被引量：1

2

作者 丁钦 张梓轩 +4 位作者 徐培程 李晓宇 段莉梅 王寅 刘景海 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期155-164,共10页

在制备含铁碳纳米管(Fe@NCNTs)的过程中分别加入铜(Cu)、镍(Ni)和钴(Co)盐,得到3种双金属碳纳米管材料(CuFe@NCNTs,NiFe@NCNTs和CoFe@NCNTs).通过扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)气吸附-脱附曲线测试、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS... 在制备含铁碳纳米管(Fe@NCNTs)的过程中分别加入铜(Cu)、镍(Ni)和钴(Co)盐,得到3种双金属碳纳米管材料(CuFe@NCNTs,NiFe@NCNTs和CoFe@NCNTs).通过扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)气吸附-脱附曲线测试、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)对3种双金属碳纳米管的结构和组成进行了表征,证明3种双金属均可得到碳纳米管结构.3种材料均表现出双功能电催化活性[氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)];锌-空气电池(ZABs)性能测试结果表明,CuFe@NCNTs基ZABs具有最大的峰值功率密度(53 mW/cm^(2)),NiFe@NCNTs和CoFe@NCNTs基ZABs具有更好的倍率性能,3种双金属碳纳米管ZABs的循环稳定性均优于Pt/C-IrO_(2)ZABs. 展开更多

关键词 碳纳米管 过渡金属 双功能电催化剂 锌-空气电池

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Pd_n-Fe纳米合金作为Mg-H_2O_2半燃料电池阴极研究 被引量：5

3

作者 孙丽美 石乐乐 +3 位作者 张帅帅 张益佳 李增辉 何乌日嘎木拉 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期81-86,共6页

通过化学还原方法制备Pd:Fe原子比(n)为2:1、4:1、8:1的Pd_n-Fe/C催化剂。采用TEM、XRD和XPS技术对复合催化剂进行表征。结果显示,Fe加入Pd/C催化剂中,与Pd形成合金,Pd_n-Fe/C催化剂的粒径发生变化;获得的Pd_4-Fe纳米合金粒子在C载体表... 通过化学还原方法制备Pd:Fe原子比(n)为2:1、4:1、8:1的Pd_n-Fe/C催化剂。采用TEM、XRD和XPS技术对复合催化剂进行表征。结果显示,Fe加入Pd/C催化剂中,与Pd形成合金,Pd_n-Fe/C催化剂的粒径发生变化;获得的Pd_4-Fe纳米合金粒子在C载体表面分布均匀,平均粒径为2~3 nm,Fe的加入对Pd/C催化剂晶体结构有很大影响。电化学(CV,LSV,CA)测试表明:加入Fe提高了Pd/C催化剂的催化性能,Pd/Fe原子比为4:1时,Pd_n-Fe/C的催化性能最好。当E=0.2 V时,Pd/C电极电流密度为17.71 mA/cm^2,而Pd_4-Fe/C电极电流密度可达19.42 mA/cm^2。电池测试表明,以Pd_4-Fe/C和Pd/C催化剂为阴极的Mg-H_2O_2半燃料电池的开路电势均为1.8 V左右,而当电流密度为180 mA/cm^2时,以Pd_4-Fe/C为阴极的电池最大能量密度比Pd/C为阴极的电池高41 mW/cm^2。 展开更多

关键词 FE PD/C H2O2电还原 Mg-H2O2半燃料电池

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铁掺杂钐镓石榴石Sm_3Ga_(5-x)Fe_xO_(12)(x=1,2,3,4)可逆热致变色材料的合成与表征 被引量：1

4

作者 刘欢欢 袁龙 +2 位作者 刘景海 侯长民 冯守华 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期652-658,共7页

采用传统高温固相法合成了系列Fe掺杂钐镓石榴石Sm_3Ga_(5-x)Fe_xO_(12)(x=1,2,3,4)可逆热致变色材料,并通过粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及固体紫外光谱分析技术... 采用传统高温固相法合成了系列Fe掺杂钐镓石榴石Sm_3Ga_(5-x)Fe_xO_(12)(x=1,2,3,4)可逆热致变色材料,并通过粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及固体紫外光谱分析技术研究了物质的结构及性质.在室温下,随着铁掺杂量的增加,样品的颜色从亮黄绿色逐渐变为深墨绿色,且随着温度从室温升至500℃,样品的颜色也逐渐变为相应的橘黄色和棕色.样品在室温下所呈现的黄绿色是源于其在紫色光区域及橙红色光区域内有相应的吸收行为,且随着温度的升高,吸收行为持续红移,样品颜色也随之发生变化. 展开更多

关键词 铁掺杂钐镓石榴石 颜色调控 热致变色

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过渡金属硒化物用作锂硫电池正极材料的进展 被引量：1

5

作者 秦小茜 吴桐 +2 位作者 杨道通 贾铭勋 刘景海 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期13-17,共5页

锂硫电池以地球中储量丰富的硫为正极,是目前研究最为广泛的电池之一。然而,锂硫电池充放电反应过程中的体积膨胀,多硫化物的穿梭效应以及金属锂腐蚀等问题严重阻碍了其商业应用。在过渡金属基材料中,过渡金属硒化物因具有良好的导电性... 锂硫电池以地球中储量丰富的硫为正极,是目前研究最为广泛的电池之一。然而,锂硫电池充放电反应过程中的体积膨胀,多硫化物的穿梭效应以及金属锂腐蚀等问题严重阻碍了其商业应用。在过渡金属基材料中,过渡金属硒化物因具有良好的导电性、催化性、亲锂性和亲硫性,已成为研究热点,有望成为新型锂硫电池的高效催化剂。但这些过渡金属硒化物与多硫化锂的作用有限,仍需进一步明确其作用机理,以期实现锂硫电池最优的电池性能。 展开更多

关键词 锂硫电池 过渡金属硒化物 穿梭效应

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零维纳米粒子阻变存储器的研究进展

6

作者 胡全丽 苏旺 +1 位作者 王寅 刘景海 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期53-59,64,共8页

零维纳米粒子具有尺寸单一,形貌均匀,化学组成一致和晶体结构相同等特点。综述了近10年来零维纳米粒子阻变存储器电阻转变机制的研究进展。总结了零维纳米粒子阻变存储器的材料类型和电阻转换机制,最后展望了其作为非易失性存储器件的... 零维纳米粒子具有尺寸单一,形貌均匀,化学组成一致和晶体结构相同等特点。综述了近10年来零维纳米粒子阻变存储器电阻转变机制的研究进展。总结了零维纳米粒子阻变存储器的材料类型和电阻转换机制,最后展望了其作为非易失性存储器件的发展前景。 展开更多

关键词 忆阻器 纳米粒子 阻变存储器

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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

7

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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氧化锰-氧化铪双层结构阻变存储器交叉阵列的研究

8

作者 胡全丽 罗涵琼 苏旺 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期246-250,共5页

组建了具有5×5交叉阵列结构的Ag/MnO/HfO_(2)/Pt阻变存储器,研究了MnO和HfO_(2)双层结构的电阻转变特性。器件表现出高开关比、低操作电压和无电初始化等稳定的双极性电阻转变特性。电阻转变机制主要为欧姆传导和肖特基发射机制。... 组建了具有5×5交叉阵列结构的Ag/MnO/HfO_(2)/Pt阻变存储器,研究了MnO和HfO_(2)双层结构的电阻转变特性。器件表现出高开关比、低操作电压和无电初始化等稳定的双极性电阻转变特性。电阻转变机制主要为欧姆传导和肖特基发射机制。证明了具有5×5交叉阵列结构的Ag/MnO/HfO_(2)/Pt器件有望成为一种有潜力的阻变存储器候选体系。 展开更多

关键词 氧化锰 氧化铪 阻变存储器 交叉阵列

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Keggin型多酸XW_(12)O_(40)^(n-)(X=P^(5+),Si^(4+),B^(3+),Zn^(2+))对甲基橙的光催化降解活性 被引量：13

9

作者 王斌 乌英嘎 +5 位作者 刘哲林 王晓红 安智华 曾俊 杨鹏 刘宗瑞 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1003-1008,共6页

通过常规水溶液合成法制备了一系列含不同中心杂原子的Keggin型多金属氧酸盐XW_(12)O_(40)^(n-)(简写为XW_(12),X=P^(5+),Si^(4+),B^(3+),Zn^(2+)),并利用粉末X射线衍射(PXRD)、红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)对其结构进行表征,利用紫... 通过常规水溶液合成法制备了一系列含不同中心杂原子的Keggin型多金属氧酸盐XW_(12)O_(40)^(n-)(简写为XW_(12),X=P^(5+),Si^(4+),B^(3+),Zn^(2+)),并利用粉末X射线衍射(PXRD)、红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)对其结构进行表征,利用紫外-可见光谱(UV-Vis)和循环伏安曲线(CVs)对其光、电活性进行了研究.以甲基橙为光催化降解底物,考察了中心杂原子、催化剂用量、底物分子浓度和体系的p H值等对多金属氧酸盐光催化降解甲基橙活性的影响.结果表明,含不同中心杂原子的Keggin型多金属氧酸盐对甲基橙的光催化降解活性顺序为Zn W_(12)>PW_(12)>Si W_(12)>BW_(12). 展开更多

关键词 多金属氧酸盐 光催化活性 降解 有机染料

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基于P_2Mo_(18)O_(62)^(6-)@Tb^(3+)溶液可逆变色-荧光开关性质对维生素C和H_2O_2的光谱检测 被引量：6

10

作者 王斌 王晓红 +4 位作者 段莉梅 许良 赵鹏 菅金鹏 刘宗瑞 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期676-684,共9页

基于变色多酸P_2Mo_(18)O_(62)^(6-)与绿光Tb^(3+)之间的功能互补及分子间能量转移的原理,在维生素C(VC)的还原下,P_2Mo_(18)O_(62)^(6-)@Tb^(3+)溶液由浅黄色变为蓝色,发生荧光猝灭;相反,在H_2O_2氧化下,溶液的蓝色褪去,荧光得以恢复,P... 基于变色多酸P_2Mo_(18)O_(62)^(6-)与绿光Tb^(3+)之间的功能互补及分子间能量转移的原理,在维生素C(VC)的还原下,P_2Mo_(18)O_(62)^(6-)@Tb^(3+)溶液由浅黄色变为蓝色,发生荧光猝灭;相反,在H_2O_2氧化下,溶液的蓝色褪去,荧光得以恢复,P_2Mo_(18)O_(62)^(6-)@Tb^(3+)溶液呈现出可逆的化学响应变色及荧光开关性质.利用紫外-可见(UV-Vis)及荧光(PL)光谱法对VC浓度进行定量检测,分别以800 nm处的吸光度和547 nm处荧光强度的对数值对VC浓度作图,获得光谱法对VC检测的线性方程,检出限分别为3. 40×10^(-3)和0. 21μmol/L;利用UV-Vis及PL动力学方法对VC和H_2O_2检测的响应速度进行了考察,响应时间分别为52和320 s;通过UV-Vis光谱及动力学方法考察了VC检测的选择性及可重复使用性. 展开更多

关键词 多金属氧酸盐 维生素C 刺激响应 荧光开关 生化传感

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蓖麻油-SiO_2复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层防腐性能研究 被引量：7

11

作者 孙丽美 包乌云嘎 +2 位作者 李苏日古嘎 石乐乐 张益佳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期79-82,86,共5页

采用化学浸渍法在AZ91镁合金表面制备磷酸盐转化膜,继而进行环氧有机涂层制备,在环氧涂层中,分别添加了不同用量的纳米二氧化硅(SiO_2)和蓖麻油。并对制得的蓖麻油-二氧化硅复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层进行表征,考察了蓖麻油和纳米S... 采用化学浸渍法在AZ91镁合金表面制备磷酸盐转化膜,继而进行环氧有机涂层制备,在环氧涂层中,分别添加了不同用量的纳米二氧化硅(SiO_2)和蓖麻油。并对制得的蓖麻油-二氧化硅复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层进行表征,考察了蓖麻油和纳米SiO_2加入量及两者共同改性对复合有机涂层防腐性能的影响。结果表明,在蓖麻油添加量为3%(wt,质量分数),纳米SiO_2用量为1%(wt,质量分数)条件下,两者共同改性的复合环氧有机涂层的腐蚀电位达到-0.732V,阻抗可达到220.5MΩ,对基底具有较好的防护作用。 展开更多

关键词 蓖麻油 SIO2 环氧树脂 有机膜 防腐 镁合金

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Pd_x-Co/C催化甲酸的电氧化性能研究 被引量：1

12

作者 李苏日古嘎 温凤春 +1 位作者 张益佳 孙丽美 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期6-11,共6页

以活性碳(Vulcan XC-72)为载体,用化学还原法制备了不同Pd/Co摩尔比的Pdx-Co/C催化剂。用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征,采用循环伏安法考察了催化剂对甲酸电氧化反应的催化性能。结果表明,Pd... 以活性碳(Vulcan XC-72)为载体,用化学还原法制备了不同Pd/Co摩尔比的Pdx-Co/C催化剂。用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征,采用循环伏安法考察了催化剂对甲酸电氧化反应的催化性能。结果表明,Pdx-Co复合催化剂粒子均匀分散在碳载体表面;催化剂中掺入的少量Co元素部分进入Pd晶格,形成了Pd-Co合金;随着Pd/Co摩尔比的增加,Pd颗粒粒径先增大后减小,催化活性也表现出相同的变化趋势;当Pd:Co=8:1时,所得Pd8-Co/C对甲酸氧化的催化活性最高,峰电流密度可达到15.907 mA/cm^2。 展开更多

关键词 催化化学 PD/C 催化剂 甲酸氧化 直接甲酸燃料电池(DFAFC)

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稀土基氧化物忆阻器的研究进展 被引量：1

13

作者 苏旺 胡全丽 刘景海 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1457-1474,共18页

忆阻器是一种将电荷和磁通量关联起来的电路学基本元器件,在量纲上它与电阻相同,表现为随电压电流变换的非线性电阻变换行为。作为一种新型的非易失性存储器件,忆阻器具有结构简单、存储密度高和能够模拟生物神经突触等特性。因其独特... 忆阻器是一种将电荷和磁通量关联起来的电路学基本元器件,在量纲上它与电阻相同,表现为随电压电流变换的非线性电阻变换行为。作为一种新型的非易失性存储器件,忆阻器具有结构简单、存储密度高和能够模拟生物神经突触等特性。因其独特的“记忆特性”,在阻变存储器、人工神经网络和非线性运算电路设计等领域被广泛的研究。其中,稀土基氧化物忆阻器因其更加稳定的性能和多元的应用前景,成为忆阻器研究关注的热门材料。但目前对于稀土氧化物材料,尤其对重稀土元素并没有较为全面的总结和归纳。因此,文章从忆阻器的结构、组成和电阻转换机理进行了论述。以元素为分类标准,系统地梳理从Y元素到Lu元素,国内外每种稀土氧化物以及稀土掺杂氧化物忆阻器在阻变存储器,人工神经网络等方面应用的重点工作。最后,对目前稀土基忆阻器研究遇到的问题和挑战进行了分析,总结了稀土基氧化物忆阻器优缺点,提出了目前可行的方法,并展望了发展趋势和应用潜力。 展开更多

关键词 稀土 氧化物 忆阻器

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粉煤灰对硝基苯的吸附:动力学和热力学研究 被引量：3

14

作者 于波 于洪翠 +1 位作者 宋邦雄 齐瑞雪 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期11-16,共6页

作者在298、308和318 K下,利用动力学、等温线模型和吸附热力学研究了粉煤灰对水溶液中硝基苯的吸附过程。结果表明:此吸附过程更符合拟二级动力学模型,受边界层扩散和粒内扩散共同控制;吸附活化能(Ea)为27.75 kJ/mol;此吸附过程较符合S... 作者在298、308和318 K下,利用动力学、等温线模型和吸附热力学研究了粉煤灰对水溶液中硝基苯的吸附过程。结果表明:此吸附过程更符合拟二级动力学模型,受边界层扩散和粒内扩散共同控制;吸附活化能(Ea)为27.75 kJ/mol;此吸附过程较符合Sips和Langmuir模型,吸附性能良好;吸附热力学参数分别为?G^0(-1.225^-2.760 kJ/mol)<0、0<?H^0(22.07 kJ/mol)<40 kJ/mol和?S^0(20.62J/(mol·K))>0,显示此吸附为自发吸热过程。结合动力学模型、活化能、等温线模型和热力学参数,得出粉煤灰对硝基苯的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用。 展开更多

关键词 粉煤灰 硝基苯 动力学 等温线 热力学

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闪锌矿结构的硫化锌修饰隔膜在锂硫电池中的应用

15

作者 杨道通 吴桐 +2 位作者 贾铭勋 秦小茜 刘景海 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期104-108,116,共6页

锂硫电池作为新一代锂二次电池拥有更为广阔的发展前景,但其本身也存在一定缺陷。例如,发生在锂硫电池内部的穿梭效应,严重影响了电池的电化学性能。采取适用于工业化生产的简单方法,一步固相法合成硫化锌(ZnS),将其用于隔膜的表面修饰... 锂硫电池作为新一代锂二次电池拥有更为广阔的发展前景,但其本身也存在一定缺陷。例如,发生在锂硫电池内部的穿梭效应,严重影响了电池的电化学性能。采取适用于工业化生产的简单方法,一步固相法合成硫化锌(ZnS),将其用于隔膜的表面修饰。结果表明,合成的ZnS是闪锌矿结构,具有不规则的块体形貌,将其涂布在隔膜正极侧表面能够有效抑制锂硫电池的穿梭效应,改善电化学循环寿命,0.1C下首次放电比容量为1090mAh/g, 1C倍率下为600mAh/g,在0.5C下,可以稳定循环1000圈,平均每圈衰减率仅为0.057%。 展开更多

关键词 锂硫电池 穿梭效应 隔膜修饰 硫化锌

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