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生物质碳基材料具有可调的微观结构、丰富的表面活性中心、优良的导电和导热性能以及较大的比表面积,已经成为新能源领域的重要基础材料.然而,应用于锌-空气电池中时,碳基材料高电位下的碳腐蚀问题严重影响了电池的稳定性,因此,开发具有低过电位的析氧反应(OER)催化剂来降低充电电压是解决该问题的关键.本课题组采用一种低温磷化策略制备了具有低OER过电位的P修饰的Fe3O4/Fe2N和生物质碳复合催化剂(P-Fe3O4/Fe2N@NPC),其具有较好的双功能氧反应活性,氧还原反应(ORR)的半波电位为0.86 V,仅需要280 m V的OER过电位就可以达到10 m Acm-2的电流密度.以P-Fe3O4/Fe2N@NPC作为正极组装的锌-空气电池表现出低的充放电电压差和长期稳定性,在目前报道的碳基催化剂应用于锌-空气电池中具有很大优势.此外,采用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光... 相似文献
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采用密度泛函理论方法,对Cs以不同覆盖度吸附在石墨烯表面时系统的结构稳定性和场发射性能进行了研究。计算结果表明单原子Cs吸附在石墨烯表面的碳六元环的中心位置时系统的能量最低。随着Cs的覆盖度增加,碱金属Cs与石墨烯之间的吸附作用逐渐增强,(4×4)R 0°和(2×2)R 0°结构是稳定的。由于碱金属Cs的修饰作用,Cs/石墨烯体系的功函明显下降,且随着碱金属Cs的覆盖度增大,系统的功函逐渐减小。态密度的计算结果表明功函的下降主要与Cs和石墨烯之间的电子转移有关。随着覆盖度的增大,石墨烯的电子态逐渐向低能方向移动,系统的费米能级升高并导致材料的功函下降。 相似文献
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The bimolecular single collision reaction potential energy surface of an isocyanate NCO radical with a ketene CH2CO molecule was investigated by means of B3LYP and QCISD(T) methods. The computed results indicate that two possible reaction channels exist on the surface. One is an addition-elimination reaction process, in which the CH2CO molecule is attacked by the nitrogen atom at its methylene carbon atom to lead to the formation of the intermediate OCNCH2CO followed by a C-C rupture channel to the products CH2NCO+CO. The other is a direct hydrogen abstraction channel from CHzCO by the NCO radical to afford the products HCCO+HNCO. Because of a higher barrier in the hydrogen abstraction reaction than in the addition-elimination reaction, the direct hydrogen abstraction pathway can only be considered as a secondary reaction channel in the reaction kinetics of NCO+ CH2CO. The predicted results are in good agreement with previous experimental and theoretical investigations. 相似文献
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使用密度泛函方法(B3LYP)和6-311 G(3df,3pd)基组计算得到了HPO3体系的9个异构体与11个过渡态,并用内禀反应坐标理论验证了异构体的异构化过程.结果表明,在HPO3体系中,只有热力学最稳定的平面型异构体HOFO2(E1),(cis,cis)构象的HOOPO(E3)和立体的具有Cs对称性的异构体HP(O)O2(E7)具有较高的动力学稳定性,理论预测结果与实验一致.另外2个立体的HOFO2连接方式的异构体(E2和E4)由于解离为HO(Ⅱ) OPO(^2A1)的解离能较低,因此不能稳定存在。 相似文献
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为了解释锂离子二次电池正极材料LiNi0.5Co0.5O2具有的优良充放电循环性能和高比容量特征,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法对LiNi0.5Co0.5O2和LiNiO2的相关特性进行了研究。结果表明LiNi0.5Co0.5O2的结构稳定性优于LiNiO2的原因在于充放电过程中体系中Ni、Co离子交替存在的价电子构型t2g6eg0。依据LiNi0.5Co0.5O2体系中Ni离子和Co离子相互独立的电极反应提出了适用于LiNixCo1-xO2(0≤x≤1)体系的独立充放电机理(0.2C、3.0~4.2 V vs Li+/Li),并得到实验的证实。 相似文献
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Fe3+-TiO2/SiO2光催化降解罗丹明B的研究 总被引:25,自引:0,他引:25
以硅胶为载体,采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的Fe3+-TiO2/SiO2光催化剂,并采用SEM,Raman和DRS等手段对其进行了分析和表征.以氙灯为光源,通过对可溶性染料罗丹明B的降解反应,考察了Fe3+-TiO2/SiO2催化剂的光催化活性,探讨了光催化反应中溶液pH值和起始浓度对催化反应的影响. 相似文献
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>为获得综合性能更好的锂离子二次电池正极材料, 分析了Co掺杂对LixNiO2电化学性能的影响. 采用密度泛函DFT理论对LixNiO2和LixNi0.5Co0.5O2的平均放电电压和态密度进行了计算. 同时, 用共沉淀法制备了LixNiO2和LixNi0.5Co0.5O2锂离子二次电池正极材料, 并对其进行了XRD结构分析和恒流充放电测试. 实验和计算结果表明: 随锂离子嵌入正极(电池放电), 电池的电压逐渐降低, 材料的态密度峰向低能量方向移动; 与LixNiO2相比, LixNi0.5Co0.5O2的电压平台相对较高(当0.25≤x≤0.5), 而且在Li+嵌/脱时, LixNi0.5Co0.5O2的结构变化相对较小; Co离子的掺入, 减小了NiO6八面体的畸变度, 使材料的电化学稳定性得以提高. 在钴掺杂镍酸锂体系中, NiO6和CoO6具有相互的稳定作用. 相似文献
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