钠离子电池正极材料Na4MnV(PO4)3研究进展

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作者 曾宪光 曾露 +2 位作者 胡应有 关锐晗 龚勇 《化工新型材料》 北大核心 2025年第7期80-86,共7页

钠离子电池因原材料储存丰富、分布范围广、安全等优势被广泛应用于再储能领域。磷酸锰钒钠(NMVP)因理论容量大(111mA/g)、结构稳定性好、使用寿命长等优点而受到广泛关注。但NMVP材料存在电子电导率低、结构稳定性差等缺点,阻碍了其商... 钠离子电池因原材料储存丰富、分布范围广、安全等优势被广泛应用于再储能领域。磷酸锰钒钠(NMVP)因理论容量大(111mA/g)、结构稳定性好、使用寿命长等优点而受到广泛关注。但NMVP材料存在电子电导率低、结构稳定性差等缺点,阻碍了其商业化的进一步发展。因此,研究人员尝试使用掺杂、包覆和结构设计等方式对其进行改性研究,来提升其电化学性能。综述了NMVP正极材料储钠机理(两步脱嵌机制)、制备及改性方法的最新研究进展,揭示了离子穿插过程中晶格的变化情况。评价了不同制备方法(溶胶-凝胶法、水热法、喷雾干燥法)对NMVP正极材料的形貌、颗粒大小等影响规律。此外,针对NMVP正极材料使用过程中严重的体积效应、低电子电导率等问题,总结了目前主流改性方法并归纳了不同方法的优缺点。最后展望了NMVP正极材料大规模应用于储能领域的前景,指明了未来NMVP正极材料的潜在研究方向。 展开更多

关键词 钠离子电池 正极材料 聚阴离子型 钠超离子导体 磷酸锰钒钠

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钠电池正极材料Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(2)F_(3)研究进展

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作者 曾宪光 关锐晗 +2 位作者 龚勇 胡应友 曾露 《现代化工》 北大核心 2025年第3期50-55,共6页

综述了现阶段氟磷酸钒钠在储能领域的研究现状,对其储能机理、晶体的具体结构组成进行了阐述,分析了现有的制备方法及各种改性策略。最后对氟磷酸钒钠的进一步研究和应用进行了展望。

关键词 氟磷酸钒钠 储能机理 合成方法 改性策略 展望

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飞机蒙皮材料在醋酸钾型除冰液中腐蚀行为研究 被引量：2

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作者 胡豪 林修洲 +4 位作者 窦宝捷 梅拥军 羊锋 罗淑文 赵薇 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期239-246,共8页

目的评价醋酸钾型除冰液能否用于飞机除冰以及对飞机蒙皮材料腐蚀性的影响。方法采用AutoLab电化学工作站对飞机蒙皮材料在不同浓度缓蚀剂、无缓蚀剂醋酸钾型除冰液中的干湿交替腐蚀电化学行为进行分析,通过扫描电镜观察其腐蚀前后表面... 目的评价醋酸钾型除冰液能否用于飞机除冰以及对飞机蒙皮材料腐蚀性的影响。方法采用AutoLab电化学工作站对飞机蒙皮材料在不同浓度缓蚀剂、无缓蚀剂醋酸钾型除冰液中的干湿交替腐蚀电化学行为进行分析,通过扫描电镜观察其腐蚀前后表面形貌及涂层/基体金属界面形貌。结果无缺陷飞机蒙皮涂层在除冰液中的阻抗模值高达2.78×10^10Ω·cm^2,而缺陷涂层的阻抗模值只有1.72×10^7Ω·cm^2,说明缺陷破坏了涂层的完整性,降低了涂层的阻抗模值,明显加速了飞机蒙皮材料的腐蚀。带缺陷飞机蒙皮试样经除冰液腐蚀不同周期后的低频区Rct存在较大变化,试样在高浓度无缓蚀剂除冰液中的Rct始终低于在低浓度溶液中的Rct;试验初期,试样在高浓度除冰液中的Rct较大,说明此时缓蚀剂浓度较高,缓蚀作用明显;但随着腐蚀周期的延长,Rct逐渐减小,说明缓蚀剂逐渐失效,高浓度除冰液的腐蚀性逐渐增强并高于低浓度除冰液。腐蚀实验后,飞机蒙皮涂层表面和涂层/基体金属界面处存在一定的腐蚀产物;人造缺陷破坏了涂层的完整性,降低了涂层的结合力,甚至产生局部剥离,造成除冰液浸入,在划痕处发生了较严重的膜下腐蚀。结论醋酸钾型除冰液对飞机蒙皮材料存在一定的腐蚀性,尤其是当涂层存在缺陷时,腐蚀较为严重。 展开更多

关键词 飞机蒙皮 除冰液 铝合金 腐蚀 涂层 电化学阻抗谱

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芳基磷酸酯盐改性石墨烯/水性环氧涂层的耐腐蚀性能研究 被引量：3

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作者 黄志雄 胡新军 +4 位作者 田建平 陈满骄 马小燕 江雪莲 唐诗应 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第13期223-229,共7页

为了提高石墨烯在水性环氧树脂(EP)中的分散性和相容性,通过2,2′-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯酚)磷酸钠(NA-11)对石墨烯进行改性处理,改性后的石墨烯分散在环氧树脂中,加入固化剂制得石墨烯/环氧涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍... 为了提高石墨烯在水性环氧树脂(EP)中的分散性和相容性,通过2,2′-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯酚)磷酸钠(NA-11)对石墨烯进行改性处理,改性后的石墨烯分散在环氧树脂中,加入固化剂制得石墨烯/环氧涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、交流阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(Tafel)对复合涂层的结构和防腐性能进行测试分析。结果表明,NA-11改性石墨烯在水和环氧树脂中具有良好的分散性。改性后的石墨烯能显著提高复合涂层的防腐性能,其初始阻抗模量(|Z|_(0.01 Hz))从445.7 kΩ·cm^(2)提高至5047 kΩ·cm^(2),自腐蚀电流密度(i corr)从0.2023μA·cm^(-2)降低至0.006441μA·cm^(-2),石墨烯的物理阻隔性和“迷宫效应”使得涂层对基体的长期防护效果显著提升。 展开更多

关键词 石墨烯 环氧树脂 涂层 防腐性能 长期防护

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碳纳米管/聚苯胺柔性自支撑复合电极材料的制备及其电化学性能研究 被引量：2

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作者 谭徜彬 何正江 +3 位作者 邱涵 张金铭 唐杨 阳龑 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期145-150,共6页

基于原位化学氧化聚合并结合真空辅助成型获得了聚苯胺(PANI)包裹碳纳米管(CNTs)的CNTs/PANI自支撑复合电极,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱测试仪(FT-IR)对CNTs/PANI复合膜的微观形貌和结构进行表征,并利... 基于原位化学氧化聚合并结合真空辅助成型获得了聚苯胺(PANI)包裹碳纳米管(CNTs)的CNTs/PANI自支撑复合电极,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱测试仪(FT-IR)对CNTs/PANI复合膜的微观形貌和结构进行表征,并利用电化学工作站对其电化学性能进行了测试。实验结果表明,CNTs被PANI颗粒均匀包覆。CNTs/PANI-15(CNTs与An的质量比为1∶15)复合电极的比电容为387F/g(电流密度为0.5A/g),且在3A/g电流密度下连续循环10000圈时,电容保持率为86%。而纯PANI在8000次循环充放电测试后,电容保持率低至66%,且结构几乎坍塌。其原因在所制备的CNTs/PANI复合电极材料兼具PANI的赝电容和CNTs的双电层电容的双重储能机理,通过二者的协同作用显著改善了CNTs/PANI复合膜的电化学性能。 展开更多

关键词 碳纳米管 聚苯胺 超级电容器 电化学性能

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外电场下甲醛的分子光谱与解离特性研究 被引量：5

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作者 杨涛 吉俊懿 +1 位作者 邓俊 王俊 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第5期1-7,共7页

以CC-PVQZ为基组,采用筛选的B3LYP研究了不同外电场对CH_(2)O分子基态结构、电荷分布、总能量、电偶极距、最高占据轨道(HOMO)能级、最低占据轨道(LUMO)能级、能隙、红外光谱、拉曼光谱及CH_(2)O分子中1C-2H键解离的影响.研究表明:电场... 以CC-PVQZ为基组,采用筛选的B3LYP研究了不同外电场对CH_(2)O分子基态结构、电荷分布、总能量、电偶极距、最高占据轨道(HOMO)能级、最低占据轨道(LUMO)能级、能隙、红外光谱、拉曼光谱及CH_(2)O分子中1C-2H键解离的影响.研究表明:电场由-0.04 a.u.变化至0.04 a.u.时,CH_(2)O的结构参数与电场有明显依赖关系;体系总能量呈下降趋势;偶极矩呈增加趋势;HOMO能级与LUMO能级均逐步降低;能隙则呈增加趋势,即CH_(2)O参与化学反应的能力会受到电场的影响;红外与拉曼光谱在电场考察范围内均出现红移现象,且光谱强度还会受到电场的影响,即可利用电场对分子的红外及拉曼光谱进行调控,从而便于对相关谱图信息的捕捉;CH_(2)O分子中的1C-2H键的束缚情况会受不同电场的影响,且1C-2H键解离势垒与电场具有极高相关性,研究结果为电场降解甲醛提供了重要的理论依据. 展开更多

关键词 甲醛 外电场 光谱性质 降解

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外电场下氨分子光谱与激发特性研究

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作者 杨涛 邓俊 +2 位作者 王俊 闫蓓蕾 吉俊懿 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第4期1-8,共8页

利用筛选的B3PW91密度泛函方法在CC-PVQZ基组下优化出氨分子的基态稳定构型,并考察了不同外电场对NH_(3)分子的特性及红外光谱(IR)的影响,在此基础上利用TD-DFT考察了不同外电场对NH_(3)分子前9个激发态的影响.结果表明:电场由0 a.u.增... 利用筛选的B3PW91密度泛函方法在CC-PVQZ基组下优化出氨分子的基态稳定构型,并考察了不同外电场对NH_(3)分子的特性及红外光谱(IR)的影响,在此基础上利用TD-DFT考察了不同外电场对NH_(3)分子前9个激发态的影响.结果表明:电场由0 a.u.增加至0.04 a.u.时,NH_(3)的构型参数与电场强度有明显的依赖关系;总能量(E_(T))呈下降的趋势;偶极矩(μ)呈增加的趋势;最高占据分子轨道(HOMO)的能级呈降低的趋势,最低空分子轨道(LUMO)的能级呈增加的趋势;能隙(E_(G))呈增加的趋势,即外电场会影响NH_(3)参与化学反应的能力;IR在电场考察范围内的特征峰位置及强度均会受到电场的影响,即可利用电场对分子的IR进行调控,从而便于对相关谱图信息的捕捉;外电场对NH_(3)分子的激发能及振子强度均有影响,因此,可以利用外电场来调控NH_(3)的激发特性. 展开更多

关键词 NH_(3) 外电场 光谱性质 激发特性

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碳纳米材料作为电子传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用研究进展

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作者 郑天 李虹禹 +5 位作者 张国键 唐贤锋 兰运春 王帅 袁蓓蕾 焦伟 《精细化工》 2025年第9期1857-1870,共14页

钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有可溶液化加工、成本低、理论效率高等优点,已成为下一代太阳能电池的重点发展方向。长期稳定性和大规模生产是钙钛矿太阳能电池商业化的最大阻碍。碳纳米材料因其高的电子迁移率、可调费米能级和优异的稳定... 钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有可溶液化加工、成本低、理论效率高等优点,已成为下一代太阳能电池的重点发展方向。长期稳定性和大规模生产是钙钛矿太阳能电池商业化的最大阻碍。碳纳米材料因其高的电子迁移率、可调费米能级和优异的稳定性等优势已成为提高器件效率和稳定性的理想材料。该文总结了包括富勒烯、碳纳米管和石墨烯3种典型碳纳米材料作为电子传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用研究进展;分析了几种碳纳米材料对提升钙钛矿太阳能电池器件效率和稳定性所涉及的机理;最后,对碳纳米材料在钙钛矿太阳能电池领域的发展前景进行了展望,认为未来对于碳纳米材料的应用可聚焦于对其进行合理的结构修饰,以获得低成本、可溶剂化加工和具有丰富光电特性的新型碳纳米材料。 展开更多

关键词 钙钛矿太阳能电池 碳纳米材料 电子传输材料 研究进展 机理

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铝合金微弧氧化的研究进展 被引量：39

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作者 雷欣 林乃明 +3 位作者 邹娇娟 林修洲 刘小萍 王志华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期10-22,共13页

综述了微弧氧化技术的发展历程、成膜机理,论述了铝合金微弧氧化的特点。基于铝合金微弧氧化工艺研究现状,详细阐述了氧化时间、占空比、电压、电流密度、电解液浓度、基体粗糙度、纳米颗粒添加剂以及复合工艺等对铝合金微弧氧化膜层的... 综述了微弧氧化技术的发展历程、成膜机理,论述了铝合金微弧氧化的特点。基于铝合金微弧氧化工艺研究现状,详细阐述了氧化时间、占空比、电压、电流密度、电解液浓度、基体粗糙度、纳米颗粒添加剂以及复合工艺等对铝合金微弧氧化膜层的组织与性能的影响。如电流密度会影响涂层的生长机理,使膜层的表面结构和内部缺陷产生较大的差异;采用不同的电解液所得到的膜层的厚度和粗糙度有明显的区别;在不同的电压参数下膜层的均匀性及膜层中微孔的尺寸大不相同;制备微弧氧化复合涂层以及采用纳米增强颗粒可使膜层的结构和性能有大幅提升。通过改变以上影响因素对铝合金微弧氧化膜层组织和结构加以调控,从而实现了对膜层性能的优化,如膜层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、抗疲劳性能的提高。最后对铝合金微弧氧化的发展方向提出了展望。 展开更多

关键词 铝合金 微弧氧化 组织 摩擦 腐蚀 疲劳

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磨料水射流-离子氮化复合处理对316不锈钢表面摩擦性能的影响 被引量：4

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作者 段仁慧 刘志奇 +2 位作者 王骁 林乃明 林修洲 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期149-158,共10页

目的研究磨料水射流-离子渗氮复合处理对316不锈钢摩擦学性能的影响。方法采用磨料水射流、离子氮化技术分别在316不锈钢表面进行喷丸(WJ-316SS)、渗氮(PN-316SS)、喷丸+渗氮(WJ-PN-316SS)表面强化处理,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射... 目的研究磨料水射流-离子渗氮复合处理对316不锈钢摩擦学性能的影响。方法采用磨料水射流、离子氮化技术分别在316不锈钢表面进行喷丸(WJ-316SS)、渗氮(PN-316SS)、喷丸+渗氮(WJ-PN-316SS)表面强化处理,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、洛氏硬度计、粗糙度测试仪、超景深显微镜、划痕仪和摩擦磨损仪等研究复合处理试样的表面形貌、表层相结构与韧性,并讨论了不同表面处理试样的力学性能以及在干摩擦条件下的摩擦学行为。结果复合处理后的试样表面形成了连续密排的凹槽织构,表面改性层含有Fe_2N、Cr_2N、CrN等化合物,离子渗氮层厚度大约为10μm,表面显微硬度(79HRC)和表面粗糙度(1.10μm)高于单一表面处理试样。在与Si_3N_4摩擦配副进行干摩擦的实验中,316SS、WJ-316SS、PN-316SS的摩擦因数分别为0.8、0.4、0.5,磨损质量分别为7.1、3.3、3.7 mg。而WJ-PN-316SS的摩擦因数在0.25附近波动,磨损质量为0.3 mg,明显低于单一表面处理试样,耐磨性能更加优异,其磨损机理主要为疲劳磨损和氧化磨损。结论磨料水射流-离子渗氮复合处理能显著改善316不锈钢的摩擦学性能。 展开更多

关键词 磨料水射流 316不锈钢 离子氮化 表面织构 摩擦磨损 划痕

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氟化石墨烯对环氧树脂涂层耐蚀性能的影响 被引量：14

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作者 窦宝捷 付英奎 +5 位作者 高秀磊 张颖君 林修洲 王兆华 马兵 方治文 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期241-248,共8页

目的探究氟化石墨烯(FG)添加对环氧树脂(EP)涂层耐蚀性能的影响。方法通过SEM、XRD、FT-IR、AFM、粒径分布对FG的微观组织结构进行表征,利用沉降实验研究FG在EP中的分散稳定性,结合涂层断面形貌研究FG在涂层中的分布情况。采用电化学阻... 目的探究氟化石墨烯(FG)添加对环氧树脂(EP)涂层耐蚀性能的影响。方法通过SEM、XRD、FT-IR、AFM、粒径分布对FG的微观组织结构进行表征,利用沉降实验研究FG在EP中的分散稳定性,结合涂层断面形貌研究FG在涂层中的分布情况。采用电化学阻抗谱研究EP涂层和FG改性EP涂层(FG/EP涂层)在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果FG尺寸约为1μm,厚度为5 nm,呈典型的片层状结构。FG在EP中具有较好的分散稳定性,FG添加使EP涂层的接触角由95.3°提高至110.9°,提高了涂层的疏水性,降低了腐蚀介质与涂层表面的接触面积。在浸泡初期,EP涂层和FG/EP涂层的低频阻抗模值(|Z|0.01 Hz)均在1011Ω·cm^2左右。随浸泡时间的延长,EP涂层的|Z|0.01 Hz快速下降至109Ω·cm^2,而FG/EP涂层在3000 h浸泡过程中始终维持在1011Ω·cm^2以上。涂层电阻(Rc)也表现出相似的变化规律。FG添加提高了EP涂层的屏蔽性能,改善了涂层的长期防护性能。结论FG添加至EP中,可在涂层内部形成“迷宫效应”,提高涂层的屏蔽性能,增加腐蚀介质的扩散路径,延缓腐蚀介质的渗透过程,显著改善涂层对基体的长期防护作用。 展开更多

关键词 氟化石墨烯 环氧树脂 涂层 疏水性 长周期 耐蚀性能

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电沉积法制备超疏水涂层的研究进展 被引量：7

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作者 曾宪光 黄茜 +1 位作者 彭静 左由兵 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2020年第10期1-6,73,共7页

超疏水涂层具有防腐蚀、防污、自清洁等优良特性,是目前功能材料研究的热点之一。常见的电沉积法在制备超疏水涂层上具有独特的优势,如工艺简单、设备低廉、操作容易、重复性高,并且通过改变加工参数可获得各种微纳米结构的表面,因此备... 超疏水涂层具有防腐蚀、防污、自清洁等优良特性,是目前功能材料研究的热点之一。常见的电沉积法在制备超疏水涂层上具有独特的优势,如工艺简单、设备低廉、操作容易、重复性高,并且通过改变加工参数可获得各种微纳米结构的表面,因此备受关注。重点介绍了电沉积法制备超疏水涂层的几种方法以及所制备的超疏水涂层的应用,指出了其存在的主要问题,并对其发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 超疏水涂层 电沉积 应用

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EDTA/THPED二元络合体系化学镀铜的沉积动力学分析 被引量：3

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作者 卢建红 余柳丝 +3 位作者 范金龙 孟俊臣 陈立峰 吴光伟 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第6期42-49,共8页

为增强对化学镀铜反应过程的调控,建立了乙二胺四乙酸(EDTA)/四羟丙基乙二胺(THPED)二元络合化学镀铜体系,基于Arrhenius和经验动力学公式对该二元络合体系的沉积动力学及控制步骤进行分析。研究表明,该二元络合体系的反应表观活化能(Ea... 为增强对化学镀铜反应过程的调控,建立了乙二胺四乙酸(EDTA)/四羟丙基乙二胺(THPED)二元络合化学镀铜体系,基于Arrhenius和经验动力学公式对该二元络合体系的沉积动力学及控制步骤进行分析。研究表明,该二元络合体系的反应表观活化能(Ea)为15.2 kJ/mol,远低于活化能(Ea)为60.9 kJ/mol的EDTA单络合体系,对应各主要组分的反应级数比EDTA单络合剂体系高,其中C(OH-)对二元络合体系沉积过程的作用与对单络合体系的作用完全不同,即促进了二元络合体系的沉积反应,又对单络合体系起抑制作用。二元络合体系各组分对动力学影响程度依次为:C(Cu2+)>C(OH-)>C(HCHO)>C(L)。混合电位测试结果显示阴极还原反应受铜络离子扩散过程的控制。获得了二元络合剂体系化学沉积过程的动力学方程模型。 展开更多

关键词 化学镀铜 二元络合体系 动力学机制 控制步骤

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