酞菁铁对MH/Ni电池内压的影响

研究了酞菁铁(FePc)对MH/Ni电池充电时内压的影响. 实验结果表明添加适量FePc的电池在充电以及过充电的时候具有比参比电池低得多的内压, 其中含1 mg FePc的AA型电池具有最低的内压升高速度和最好的充电效率以及耐过充能力.     

高温镍氢动力电池用镍电极的研究

镍电极在高温充电过程中由于析氧而使充电效率不高,添加稀土化合物可以提高析氧过电位从而抑制氧气的析出,可以显著提高活性物质高温性能.本文选用稀土氧化物Y2O3、Yb2O3、Lu2O3作为添加剂,研究其对镍电极高温性能的影响,并将添加Y2O3与未添加稀土添加剂的电池进行高温性能作比较.研究发现:稀土添加剂可以抑制镍电极充电过程中氧气的析出,提高高温充电效率;同时减少活化周期,降低电池制造成本;另外,添加Lu2O3的正极高温活性物质比容量最高,添加氧化钇的正极高温充电效率最高,且成本最低,最具市场潜力.     

SmO对氢镍电池镍电极性能的影响

通过对模拟电池进行恒流充放电、交流阻抗等测试和析气实验,研究了在亚镍中掺杂氧化钐SmO对镍电极电化学性能的影响。结果表明,掺杂氧化钐SmO的质量分数在1.0%时,镍电极的电化学阻抗变小,提高了镍电极电化学活性、高温性能与充电效率,能够有效抑制充电过程中氧的产生,在室温条件下以0.2C充放电时,掺杂SmO镍电极的放电比容量为138.04 mAh.g-1,比空白镍电极提高了23.01%;50℃下1C充放电时,放电比容量为90.313 mAh.g-1,较未添加氧化钐提高8.69%。     

单液流锌镍电池锌负极性能及电池性能初步研究

对单液流锌镍电池锌电极在电解液流动状态下,电沉积锌形貌随电流密度的变化进行表征,结果表明,随充电电流密度的增大电沉积锌层逐渐致密化,没有枝晶生成.组装了容量为2Ah的电池,并进行长时间充放电性能研究.测试结果该电池的平均充电电压为1.84 V,平均放电电压1.65 V,平均库仑效率达到96%,能量效率达到了86%.     

高温镍氢动力电池用镍电极的研究

镍电极在高温充电过程中由于析氧而使充电效率不高，添加稀土化合物可以提高析氧过电位从而抑制氧气的析出，可以显著提高活性物质高温性能。本文选用稀土氧化物Y2O3、Yb2O3、Lu2O3作为添加剂，研究其对镍电极高温性能的影响，并将添加Y2O3与未添加稀土添加剂的电池进行高温性能作比较。研究发现：稀土添加剂可以抑制镍电极充电过程中氧气的析出，提高高温充电效率；同时减少活化周期，降低电池制造成本；另外，添加Lu2O3的正极高温活性物质比容量最高，添加氧化钇的正极高温充电效率最高，且成本最低，最具市场潜力。     

氢溴储能电池结构的优化和运行条件对电池性能的影响

研究了氢溴电池的电池结构、正极氢溴酸和溴电解质浓度、负极的氢气压力、质子交换膜厚度对氢溴电池的性能和电池效率的影响。对氢溴电池结构进行改进,单电池实现了200 mA·cm^-2电流密度恒流充放电,电池库伦效率100%。溴电极电化学反应受浓差极化控制,提高氢溴酸浓度,电池充电性能提高,同时,溴在氢溴酸的溶解度增大,电池放电性能也提高,氢溴酸浓度由0.5 mol·L^-1提高至1 mol·L^-1,电流密度200 mA·cm^-2,电池的能量效率和电压效率提高27.9%。氢溴电池充电过程,降低电池负极氢出压力,有利于提高充电性能,但膜透酸严重,放电过程中最佳的氢出压力是维持氢在碳纸憎水催化层的单层吸附,充放电过程氢出压力均为40.0 kPa,电池的能量效率80.2%。膜厚度与膜电阻极化和膜透酸密切相关,充电过程,膜由50.0 μm降至15.0 μm,膜透酸严重,负极电化学活性比表面积下降,电池充电性能降低。膜厚度对放电性能的影响还与电流密度有关,电流密度较低时,膜透酸造成负极电化学比表面积下降居主导地位,50.0 μm Nafion膜放电性能更高;电流密度超过200 mA·cm^-2时,膜电阻极化居主导电位,15.0 μm Nafion膜性能更高。采用20.0 μm质子交换膜,在200 mA·cm^-2电流密度循环充放电五次,电池的能量效率和电压效率达到85.3%,库伦效率100%。     

关于钒电池中支路电流(shunt current)的计算

本文针对双极堆式的全钒氧化还原液流电池中,因电极1框结构所导致液流过程中存在的支路电流(shunt current)进行分析,提出了支路电流的计算方法并对5组单电池组成的电池组进行了理论计算,并探讨了支路电流对电池性能的可能影响.结果表明:1)支路电流的大小与电池位置密切相关,支路电流呈对称分布,电液通道中电流越接近电堆中心越小.主路电流充电时越靠近电池中心越小,放电时越靠近电池中心越大.2)充电时,电液通道中的支路电流会对接触溶液的双极板产生腐蚀;放电时,过大的支路电流会降低电池的电压、库仑及能量效率.     

非水溶剂锂-空气电池中的氧气电极反应

基于锂-氧气反应的锂-空气电池在所有的锂电池体系中具有最大的理论容量和能量密度,认识锂-空气电池中的氧气电极反应对锂-空气电池的研发具有指导意义.本文以金电极/乙腈电解液为模型体系,介绍了锂-空气电池在放电和充电过程中的氧气电极反应机理.电池放电时,氧气还原成超氧自由基,超氧自由基与锂离子结合生成不稳定的超氧化锂;通过歧化反应,超氧化锂生成放电反应最终产物过氧化锂.电池充电时,过氧化锂通过一步两电子直接氧化生成氧气,不经过超氧化锂中间态.在阐述氧气电极反应机理的同时,还对研究氧气反应的各种电化学方法作了介绍.     

关于钒电池中支路电流（shunt current）的计算

本文针对双极堆式的全钒氧化还原液流电池中，因电极框结构所导致液流过程中存在的支路电流（shunt current）进行分析，提出了支路电流的计算方法并对5组单电池组成的电池组进行了理论计算，并探讨了支路电流对电池性能的可能影响。结果表明：1）支路电流的大小与电池位置密切相关，支路电流呈对称分布，电液通道中电流越接近电堆中心越小。主路电流充电时越靠近电池中心越小，放电时越靠近电池中心越大。2）充电时，电液通道中的支路电流会对接触溶液的双极板产生腐蚀；放电时，过大的支路电流会降低电池的电压、库仑及能量效率。     

多硫化钠/溴液流储能电池负极材料的研究

在常规玻璃三电极池中用稳态极化法研究了铁、钴、镍、铅及石墨在 1. 3mol·L-1Na2S4水溶液中的极化行为, 测定了不同材料的交换电流密度.以泡沫镍、镀镍或镀钴碳毡为负极,聚丙腈碳毡为正极组成电池测试了常温下电池的能量效率及循环性能.结果表明:泡沫镍及镀镍或钴的碳毡可做电池负极材料;充放电电流密度为30mA/cm2时,电池的能量效率约 80 %;电池循环性能较好.     

CNTs/TiO2多孔复合膜的组装及光催化性能

提出了一种在掺氟的SnO2(FTO)导电玻璃上组装碳纳米管(CNTs)/Fe-Ni/TiO2多孔复合膜光催化剂的新方法.采用喷涂热解法(SPD)将掺杂镍和铁的含有嵌段聚合物P123的二氧化钛前驱体溶胶涂覆在FTO导电玻璃上,制备Fe-Ni/TiO2多孔膜,再采用化学气相沉积法(CVD)在Fe-Ni/TiO2膜上原位生长CNTs,得到CNTs/Fe-Ni/TiO2多孔复合膜光催化剂.CNTs/Fe-Ni/TiO2复合膜具有多级孔结构特征,在TiO2表面原位生长的CNTs不但具有较好的石墨化结构,且CNTs较均匀地分布在整个膜层的孔中.考察了CNTs/Fe-Ni/TiO2复合膜光催化剂的结构和性能,并通过降解甲基橙溶液评价了复合膜的光催化活性.结果表明,CNTs的复合及铁和镍的掺杂等改性显著提高了TiO2膜材料的光催化活性.     

Constant-current stripping analysis for iron(III) by adsorptive accumulation of its Solochrome Violet RS complex on a carbon-fibre electrode

The optimum experimental conditions with respect to pH, adsorption potential and Solochrome Violet RS concentration for the constant-current stripping determination of iron(III) have been investigated. The suggested procedure has been used for the determination of iron(III) in tap water and the accuracy investigated both by analysing standard solutions and by comparison with results obtained by atomic-absorption spectrometry. The relative precision was 6-13% and the detection limit for iron(III), set by the reagent blank, was approximately 1 mug/l. The results obtained with a mercury-film coated carbon-fibre flow electrode have been compared with those obtained with a hanging mercury drop electrode. The advantages of measuring electrode potential vs. time instead of vs. current have been evaluated.     

Fe-Ni/C复合纳米纤维的原位制备与微波吸收性能

采用静电纺丝技术结合稳定化和碳化处理原位制备了Fe-Ni/C复合纳米纤维, 其平均直径约为215 nm, 所生成的Fe-Ni合金纳米颗粒较均匀地分布在碳基纳米纤维的内部和表面, 且被石墨化碳层所包覆. 以Fe-Ni/C复合纳米纤维为吸收剂、 硅橡胶为基质制备成吸波涂层, 研究了碳化温度对电磁特性和微波吸收性能的影响. 结果表明, 涂层厚度为1.2~2.0 mm、 Fe-Ni/C复合纳米纤维质量分数为5%的吸波涂层表现出优良的微波吸收性能, 在7.4~18 GHz频率范围内的反射损耗均低于-20 dB; 随着复合纳米纤维的碳化温度由800 ℃升高到1200 ℃, 由于阻抗匹配特性的改善, 吸波涂层的微波吸收能力逐步加强, 其最小反射损耗由-22.6 dB降低到-63.0 dB.     

One-step synthesis of Fe-Ni hydroxide nanosheets derived from bimetallic foam for efficient electrocatalytic oxygen evolution and overall water splitting

For the first time, the Fe-Ni LDH nanosheets were prepared through simple one-step hydrothermal treatment of Fe-Ni bimetallic foam both as the substrate and Fe/Ni sources. The ratio of Ni/Fe elements played the important role in realizing the optimal catalytic activities for oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER). An alkaline water electrolyzer was constructed with the Fe-Ni hydroxide nanosheets/Fe-Ni alloy foam-60% Fe as anode and Ni(OH)₂/Fe-Ni alloy foam-25% Fe as cathode, which displays superior electrolytic performance (affording 10 mA/cm² at 1.62 V) and lasting durability.     

生物炭模板构筑Fe-Ni复合载氧体及其化学链制氢反应性能研究

采用松木热解生物炭为模板构筑Fe-Ni复合载氧体（Fe-Ni/BC）,并与溶胶-凝胶法制备的NiFe₂O₄载氧体（NiFe₂O₄/SG）对比,采用SEM、XRD、XPS、BET、H₂-TPR、TG-redox循环等表征方法考察载氧体的物理、化学性质,并在固定床上进行化学链制氢循环实验。结果表明,Fe-Ni/BC载氧体为Ni_0.6Fe_2.4O₄与Fe₂O₃的混合晶体,保留了生物炭骨架并形成了大孔结构。与NiFe₂O₄/SG相比,Fe-Ni/BC平均粒径更小,比表面积更大,吸附氧含量更高,更有利于氧的释放。在固定床实验过程中,Fe-Ni/BC表现出更强的化学链制氢与抗积炭性能,其最大产氢速率是NiFe₂O₄/SG的1.58倍,制取H₂的相对浓度可达到99.5%以上。     

The use of nanoparticles in electroanalysis: a review

Nanoparticles can display four unique advantages over macroelectrodes when used for electroanalysis: enhancement of mass transport, catalysis, high effective surface area and control over electrode microenvironment. Therefore, much work has been carried out into their formation, characterisation and employment for the detection of many electroactive species. This paper aims to give an overview of the investigations carried out in this field. Particular attention is paid to examples of the advantages and disadvantages nanoparticles show when compared to macroelectrodes and the advantages of one nanoparticle modification over another. Most work has been carried out using gold, silver and platinum metals. However, iron, nickel and copper are also reviewed with some examples of other metals such as iridium, ruthenium, cobalt, chromium and palladium. Some bimetallic nanoparticle modifications are also mentioned because they can cause unique catalysis through the mixing of the properties of both metals.     

Calibration of a quenching and deformation differential dilatometer upon heating and cooling: Thermal expansion of Fe and Fe-Ni alloys

Dilatometry is a technique for precise measurement of thermal dilatation of materials during heating or cooling. A procedure has been presented for calibration of a differential dilatometer operating with electromagnetic heating for metallic specimens both upon heating and cooling as well as under uniaxial compressive and tensile loading. The dilation signal has been calibrated for both heating and cooling and for uniaxial loading (compressive and tensile) using platinum or iron reference specimens, for which recommended dilational data are available. The ferro- to paramagnetic transition (characterised by the Curie temperature) of pure iron or iron-based alloys has been adopted to calibrate the temperature in the dilatometric measurement under different loading modes during heating and cooling. On this basis calibrated data for the thermal expansion coefficients of Fe and Fe-Ni alloys have been obtained.     

金属材料分析国内外标准中波长色散X射线荧光光谱法的应用

对国内外金属材料分析方法标准(包括ASTM、JIS、EN和GB)中应用波长色散X射线荧光光谱法(XRF)的现状,从方法所涵盖的测定元素及其测定的含量范围以及谱线重叠和基体效应的校正等几个方面,并以钢铁分析中的应用为例作了评述。美国材料与试验协会在2012-2016年间先后发布了3个XRF标准方法,分别应用于铸铁、不锈钢、合金钢和低合金钢的分析,测定元素达13项,根据相关钢材的技术规格确定了各元素含量的测定范围。日本工业标准调查会于1997年并于2010年和2013年经修订公布了钢铁XRF分析法JIS标准,可测定各类钢材中主量、次量以及痕量元素达31项,其中镍、铁、钴和测定下限分别延伸至99.5%,50%和60%,从而使此方法有可能扩展应用于镍基、铁镍基和钴基高温合金的分析。我国先后于2007年和2018年由国家标准经主管部门颁布了XRF分析钢铁和高合金钢的两个标准,可测定这2类钢材中的元素为13项和11项,其测定含量范围系根据材料的技术规格确定。关于谱线重叠和基体效应的校正,各标准中在相关部分作了说明,而ASTM有两则独立标准专门论述这两个问题。在此评述对其他金属材料的XRF分析标准也作了介绍(引用文献15篇)。     

磷酸铁锂电池低温性能的改性方法简述

LiFePO₄电极材料具有比容量高、工作电压稳定、成本低及环境友好等优点,被视为理想的锂离子电池正极材料,是目前电动汽车主要正极材料之一。 然而在低温下LiFePO₄电池性能显著降低,限制了其在冬季和高寒地区中的使用。 研究人员分析了低温下磷酸铁锂电池性能快速下降的原因,并提出解决办法。 本文概述了提高磷酸铁锂电池低温性能的4个方法:1)脉冲电流;2)电解液添加剂;3)表面包覆;4)体相掺杂。     

A review on industrial wastewater treatment via electrocoagulation processes

Every year, a large amount of wastewater is discharged from various industries into the environment, and various methods are used to treat wastewater to reduce the amount of pollutants. Electrocoagulation (EC) is an electrochemically based technique that generates coagulant species in situ from the electrodissolution of sacrificial anodes, usually made of iron or aluminum destabilizes suspended, dissolved, or emulsified pollutants by using an electric current. It has a potential in removing various kinds of pollutants including organic and inorganic contaminants for various types of wastewater. The effectiveness of EC process depends on various parameters including pH, electrode, operation time, and current density. The goal of this study is to review the most relevant literatures that were published recently. The main challenges associated with the EC process are electrode passivation and energy consumption. EC compared with other common methods has advantages such as reducing energy consumption and reducing operating costs.