高倍率铌基氧化物负极材料的研究进展

锂离子储能器件具有高能量密度与绿色环保等优点, 在未来新能源汽车和大规模储能领域中将显示出巨大的潜力. 然而, 由于传统锂离子负极材料如石墨、 硅存在电化学动力学缓慢与高倍率下的安全性等问题, 无法满足目前能源消费终端日益增长的快速充放电性能要求. 因此, 开发有利于锂离子快速嵌入/脱出、 安全性与稳定性优异的负极材料至关重要. 相比于传统的负极材料, 铌基氧化物具有合适的理论容量、 更安全的工作电位、 稳定且快速的离子传输通道等优点. 本文综述了高倍率铌基氧化物负极材料在锂离子储能器件领域的最新研究进展, 重点介绍了典型铌基氧化物的储锂机理与改性手段, 并对铌基氧化物负极材料未来的发展与挑战进行了展望.     

水溶液中制备分子印迹聚合物微球及其分子识别特性 研究

采用聚乙烯醇400作为分散剂,利用模板分子与功能单体/聚合物残基之间的离子键(静电)相互作用形成复合物,用水溶液微悬浮聚合法制备了4-氨基吡啶(4-AP)和甲氧苄氨嘧啶(TMP)分子印迹聚合物微球,并通过色谱行为表征,比较了它们对各自的模板分子作用的强弱。结果表明,采用甲基丙烯酸为功能单体制备的分子印迹聚合物微球(MIMs),对带有氨基的模板分子主要靠离子键(静电)相互作用,且作用力的大小与氨基的个数有关,色谱研究表明,模板分子中氨基数目越多,这种作用越强,而且这种作用不是简单的加合,而是协同增强作用。     

原位制备SrSb2O6/g-C3N4新型二维异质结用于可见光催化降解四环素的研究

本文采用高温固相原位制备新型二维SrSb_2O_6/g-C_3N_4异质结光催化复合材料,并将其用于可见光催化降解四环素。通过XRD和FT-IR谱对其结构进行表征。光催化降解实验表明,异质结复合材料较母体g-C_3N_4和SrSb_2O_6而言,光催化效率均得到了提升。其中,异质结样品SSO-CN-2对四环素溶液具有最优的光催化降解效率,其降解率在240min达到62%,分别是母体g-C_3N_4和SrSb_2O_6的2.5和46.0倍。光催化动力学实验表明,其降解曲线符合准一级动力学模型,速率常数为3.920×10~(-3)min~(-1)。循环实验表明,异质结样品的光催化降解性能表现稳定并且结构稳定性较高。活性自由基捕获实验表明,·O~-_2是主要催化反应的活性物种,光催化机理可用半导体异质结Type-II类型得到解释。     

高电压/宽温域水系碱金属离子电池的研究进展

水系储能器件具有固有的高安全性、环境友好性和成本低的优势，在未来智能电网、便携式/可穿戴电子产品等领域显示出巨大的应用潜力。然而水的热力学分解电压低、冰点高，导致水系电解液电化学稳定电压窗口窄以及凝固点高，极大地限制了水系储能器件的能量密度与宽温域应用。因此，设计耐高电压、抗冻的水系电解液，成为水系储能器件大规模、多场景应用的关键。本文系统综述了高电压/宽温域水系碱金属离子电池电解液设计的研究进展，从热力学和动力学角度出发，分别重点介绍提高电解液电压窗口和工作温度范围的各类策略以及相关作用机制。进一步提出宽温域、高压水系电解液的潜在设计思路，并对高性能水系碱金属离子电池的发展方向进行展望。