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同步辐射表征技术在金属空气电池研究中的应用
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作者 宋亚杰 孙雪 +3 位作者 任丽萍 赵雷 孔凡鹏 王家钧 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期79-108,共30页
电动汽车的快速发展迫切需要高能量密度的电池。近年来,金属空气电池由于其超高的理论能量密度,在工业和学术领域引起了广泛的关注。然而,其副反应严重、能量效率低、循环寿命有限等诸多缺点严重阻碍了其实际应用的可行性。了解电池反... 电动汽车的快速发展迫切需要高能量密度的电池。近年来,金属空气电池由于其超高的理论能量密度,在工业和学术领域引起了广泛的关注。然而,其副反应严重、能量效率低、循环寿命有限等诸多缺点严重阻碍了其实际应用的可行性。了解电池反应机理并进一步制定有效的策略有利于金属-空气电池的实际应用。在过去十年中,先进的表征技术加速了金属空气电池的发展。特别是基于同步加速器的表征技术因其无损检测能力和高分辨率已被广泛应用于金属空气电池的机理理解。在这篇综述中,我们系统地总结了各种用于分析金属空气电池局部结构和化学特性的同步辐射表征技术,特别关注于这些先进的表征技术如何帮助理解电池降解机理和优化策略的本质。本进展报告旨在强调同步辐射表征在金属空气电池机理理解的关键作用。 展开更多
关键词 高能量密度 金属空气电池 同步辐射基技术 电池退化
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无序Ru-O构型对电化学析氢催化性能研究
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作者 孙雪 宋亚杰 +1 位作者 李仁龙 王家钧 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期79-89,共11页
相工程被认为是调节催化剂电子结构和催化活性的有效方法。非晶材料的无序构型允许表面电子结构的灵活重整,显示出其作为析氢反应(HER)催化剂的吸引力。在此,我们设计并开发了一种具有无序Ru-O构型的非晶催化剂(a-RuO_(2))。结合先进的... 相工程被认为是调节催化剂电子结构和催化活性的有效方法。非晶材料的无序构型允许表面电子结构的灵活重整,显示出其作为析氢反应(HER)催化剂的吸引力。在此,我们设计并开发了一种具有无序Ru-O构型的非晶催化剂(a-RuO_(2))。结合先进的电镜技术和详细的电化学测试,建立了Ru-O有序性与HER性能的构效关系。具体来说,无序的Ru-O配位显著增强了酸性和碱性HER中的催化活性,最终使经济性更高的a-RuO_(2)催化性能接近商业Pt/C。此外,在10 mA·cm^(-2)下进行10 h电流-时间(i-t)测试后,a-RuO_(2)表现出极好的稳定性。进一步的理论模拟显示a-RuO_(2)较低的d带中心和优化的电子输运调制了活性位点对中间反应物的吸附强度,促进了HER动力学。这项工作为通过相工程探索高活性HER催化剂提供了新的观点。 展开更多
关键词 相工程 电化学析氢 非晶催化剂 电子结构
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