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功能化石墨烯复合多金属氧酸盐电极材料的制备及其电化学性能
1
作者
钟丽蓉
夏铭
+1 位作者
李彦君
刘媛媛
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第2期152-161,共10页
水系锌离子电池由于其低成本、高丰度和高理论比容量等优势,在后锂电时代的新型储能体系中脱颖而出,受到学界的广泛关注。开发稳定高效的储锌正极材料,是锌离子电池发展的重点和难点。多金属氧酸盐(简称“多酸”),具有较强的氧化还原活...
水系锌离子电池由于其低成本、高丰度和高理论比容量等优势,在后锂电时代的新型储能体系中脱颖而出,受到学界的广泛关注。开发稳定高效的储锌正极材料,是锌离子电池发展的重点和难点。多金属氧酸盐(简称“多酸”),具有较强的氧化还原活性和多电子转移特性,被视为极具潜力的电极材料,但多酸易溶解、易团聚和导电性较差等问题,阻碍了其在储能领域的应用。为解决上述问题,采用氧化石墨烯(GO)为基底材料,在其表面原位生长聚苯胺(PANI),通过静电相互作用固载Keggin型多酸H_(3)PMo_(12)O_(40),得到了rGO-PANI-PMo_(12)(GPM)复合材料,利用石墨烯及其表面功能基团,提高多酸的抗流失性、分散性和导电性。通过XRD、FTIR、SEM、TEM、XPS以及电化学性能测试等方法,探究了GO和苯胺单体(ANI)的比例对GPM材料的形貌、结构和电化学性能的影响规律。结果表明:当GO和ANI在质量比为1∶20时,所制备的GPM材料融合多酸和石墨烯的优点,兼具较强的氧化还原活性和高导电性,表现出优异的电化学性能,在0.2A/g下,放电比容量高达258mAh/g,且在2A/g的条件下,循环1000圈容量保持率为82.2%。此外,反应动力学研究结果表明,GPM电极的电化学反应过程为扩散和电容共同控制,表现出较快的Zn^(2+)扩散速率和电荷转移速率。
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关键词
水系锌离子电池
正极材料
多金属氧酸盐
氧化石墨烯
苯胺
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职称材料
高熵合金摩擦磨损性能的研究进展
被引量：
15
2
作者
于源
乔竹辉
+1 位作者
任海波
刘维民
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期1-17,共17页
近年来,高熵合金成为金属材料领域的研究热点。高熵合金处于相图中心区域,具有广阔的合金成分空间和组织结构形成可能;成分和制备工艺的协同调控,能够获得更丰富的组织结构;非常规的化学结构有望突破传统抗磨、润滑合金的性能极限。本...
近年来,高熵合金成为金属材料领域的研究热点。高熵合金处于相图中心区域,具有广阔的合金成分空间和组织结构形成可能;成分和制备工艺的协同调控,能够获得更丰富的组织结构;非常规的化学结构有望突破传统抗磨、润滑合金的性能极限。本文讨论了耐磨高熵合金的分类,分析了化学活泼金属、软金属、难熔金属的添加对高熵合金抗磨、润滑性能的影响规律;总结了非金属元素和陶瓷相的添加对高熵合金基复合材料摩擦磨损性能的影响;综述了热处理和表面工程技术对高熵合金表面组织结构和摩擦磨损行为的作用;讨论了苛刻工况下抗磨润滑高熵合金的设计方法。对未来高熵合金在摩擦磨损领域的研究和应用进行了展望,高熵合金在解决传统合金的瓶颈问题上具有巨大潜力,如在极端工况下实现稳定润滑抗磨、保证特定功能作用下实现抗磨。
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关键词
高熵合金
抗磨
润滑
应用前景
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职称材料
氧化还原石墨烯基微流体发电机感应电势影响因素的研究
3
作者
高伟卓
景蔚萱
+5 位作者
杜妍睿
李泽昊
韩枫
赵立波
杨朝初
蒋庄德
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期129-140,共12页
采用不同浓度的分散液制备了氧化还原石墨烯基微流体发电机,测得了不同NaCl溶液流体流速时的感应电势.根据Nernst-Planck方程建立了工作电极表面扩散层内Na^(+)离子浓度与感应电势之间的量化关系.基于不同流体流速时所测得的感应电势值...
采用不同浓度的分散液制备了氧化还原石墨烯基微流体发电机,测得了不同NaCl溶液流体流速时的感应电势.根据Nernst-Planck方程建立了工作电极表面扩散层内Na^(+)离子浓度与感应电势之间的量化关系.基于不同流体流速时所测得的感应电势值,分析了流体流速-Na^(+)离子物质输运及其吸附浓度-微流体发电机感应电势之间的影响关系.引入表面纹理纵横比(Str)和最大高度(Sz)等特征参数量化表征了氧化还原石墨烯薄膜的表面形貌,研究了分散液浓度-氧化还原石墨烯表面形貌-工作电极表面Na^(+)离子吸附量-微流体发电机感应电势之间的内在规律.当NaCl溶液流体流速为50μL/min、氧化还原石墨烯浓度为1 mg/mL时,微流体发电机感应电势可达−343 mV.研究结果不但有助于碳基微流体能量收集器工艺参数的优化及性能改进,还有利于与微流道相关的光降解器、离子敏传感器和电化学葡萄糖传感器等器件性能的提升.
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关键词
微流体发电机
流体流速
表面形貌
离子浓度
感应电势
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职称材料
题名
功能化石墨烯复合多金属氧酸盐电极材料的制备及其电化学性能
1
作者
钟丽蓉
夏铭
李彦君
刘媛媛
机构
烟台
大学化学化工学院
南京工业大学化工学院
南京工业大学
材料
化学工程国家重点
实验室
烟台
中科
先进
材料与
绿色
化工产业技术研究院
烟台先进材料与绿色制造山东省实验室
出处
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第2期152-161,共10页
基金
山东省自然科学基金资助项目(ZR2021ME177)
烟台先进材料与绿色制造山东省实验室科学基金资助项目(AMGM2024A08)。
文摘
水系锌离子电池由于其低成本、高丰度和高理论比容量等优势,在后锂电时代的新型储能体系中脱颖而出,受到学界的广泛关注。开发稳定高效的储锌正极材料,是锌离子电池发展的重点和难点。多金属氧酸盐(简称“多酸”),具有较强的氧化还原活性和多电子转移特性,被视为极具潜力的电极材料,但多酸易溶解、易团聚和导电性较差等问题,阻碍了其在储能领域的应用。为解决上述问题,采用氧化石墨烯(GO)为基底材料,在其表面原位生长聚苯胺(PANI),通过静电相互作用固载Keggin型多酸H_(3)PMo_(12)O_(40),得到了rGO-PANI-PMo_(12)(GPM)复合材料,利用石墨烯及其表面功能基团,提高多酸的抗流失性、分散性和导电性。通过XRD、FTIR、SEM、TEM、XPS以及电化学性能测试等方法,探究了GO和苯胺单体(ANI)的比例对GPM材料的形貌、结构和电化学性能的影响规律。结果表明:当GO和ANI在质量比为1∶20时,所制备的GPM材料融合多酸和石墨烯的优点,兼具较强的氧化还原活性和高导电性,表现出优异的电化学性能,在0.2A/g下,放电比容量高达258mAh/g,且在2A/g的条件下,循环1000圈容量保持率为82.2%。此外,反应动力学研究结果表明,GPM电极的电化学反应过程为扩散和电容共同控制,表现出较快的Zn^(2+)扩散速率和电荷转移速率。
关键词
水系锌离子电池
正极材料
多金属氧酸盐
氧化石墨烯
苯胺
Keywords
water zinc-ion battery
positive electrode material
polyoxometalate
graphene oxide
aniline
分类号
TQ152 [化学工程—电化学工业]
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职称材料
题名
高熵合金摩擦磨损性能的研究进展
被引量：
15
2
作者
于源
乔竹辉
任海波
刘维民
机构
中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点
实验室
烟台先进材料与绿色制造山东省实验室
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期1-17,共17页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(51701227)
中国科学院青年创新促进会项目(2021423)
+2 种基金
甘肃省青年科技基金计划(20JR10RA056)
山东省基础研究重大项目(ZR2020ZD29)
兰州化物所青年科技工作者合作基金(HZJJ21-07)。
文摘
近年来,高熵合金成为金属材料领域的研究热点。高熵合金处于相图中心区域,具有广阔的合金成分空间和组织结构形成可能;成分和制备工艺的协同调控,能够获得更丰富的组织结构;非常规的化学结构有望突破传统抗磨、润滑合金的性能极限。本文讨论了耐磨高熵合金的分类,分析了化学活泼金属、软金属、难熔金属的添加对高熵合金抗磨、润滑性能的影响规律;总结了非金属元素和陶瓷相的添加对高熵合金基复合材料摩擦磨损性能的影响;综述了热处理和表面工程技术对高熵合金表面组织结构和摩擦磨损行为的作用;讨论了苛刻工况下抗磨润滑高熵合金的设计方法。对未来高熵合金在摩擦磨损领域的研究和应用进行了展望,高熵合金在解决传统合金的瓶颈问题上具有巨大潜力,如在极端工况下实现稳定润滑抗磨、保证特定功能作用下实现抗磨。
关键词
高熵合金
抗磨
润滑
应用前景
Keywords
high entropy alloy
anti-wear
lubrication
application prospect
分类号
TG135.6 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
氧化还原石墨烯基微流体发电机感应电势影响因素的研究
3
作者
高伟卓
景蔚萱
杜妍睿
李泽昊
韩枫
赵立波
杨朝初
蒋庄德
机构
西安交通大学机械
制造
系统工程国家重点
实验室
重庆工商大学微纳系统与智能传感重庆市重点
实验室
烟台先进材料与绿色制造山东省实验室
出处
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期129-140,共12页
基金
国家自然科学基金(批准号:51975466,51805426,81727802)资助.
文摘
采用不同浓度的分散液制备了氧化还原石墨烯基微流体发电机,测得了不同NaCl溶液流体流速时的感应电势.根据Nernst-Planck方程建立了工作电极表面扩散层内Na^(+)离子浓度与感应电势之间的量化关系.基于不同流体流速时所测得的感应电势值,分析了流体流速-Na^(+)离子物质输运及其吸附浓度-微流体发电机感应电势之间的影响关系.引入表面纹理纵横比(Str)和最大高度(Sz)等特征参数量化表征了氧化还原石墨烯薄膜的表面形貌,研究了分散液浓度-氧化还原石墨烯表面形貌-工作电极表面Na^(+)离子吸附量-微流体发电机感应电势之间的内在规律.当NaCl溶液流体流速为50μL/min、氧化还原石墨烯浓度为1 mg/mL时,微流体发电机感应电势可达−343 mV.研究结果不但有助于碳基微流体能量收集器工艺参数的优化及性能改进,还有利于与微流道相关的光降解器、离子敏传感器和电化学葡萄糖传感器等器件性能的提升.
关键词
微流体发电机
流体流速
表面形貌
离子浓度
感应电势
Keywords
Microfluidic voltage generator
Volume flow rate
Surface morphology
Ion concentration
Induced potential
分类号
O646.2 [理学—物理化学]
O653 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
功能化石墨烯复合多金属氧酸盐电极材料的制备及其电化学性能
钟丽蓉
夏铭
李彦君
刘媛媛
《洁净煤技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
高熵合金摩擦磨损性能的研究进展
于源
乔竹辉
任海波
刘维民
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
15
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
氧化还原石墨烯基微流体发电机感应电势影响因素的研究
高伟卓
景蔚萱
杜妍睿
李泽昊
韩枫
赵立波
杨朝初
蒋庄德
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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