Li10GeP2S12固态电解质电极界面特性研究

采用高温固相法合成了固态电解质Li₁₀GeP₂S₁₂,其室温离子电导率为2.02×10^-3 S/cm,并组装了LiNbO₃@LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂/Li₁₀GeP₂S₁₂/Li全固态电池.恒流充放电测试表明全固态电池首次放电容量121.2 mAh/g,库伦效率40周后稳定在99.8%左右,循环100周后容量保持率达93.7%.电化学阻抗谱的测试结果表明,其典型的阻抗谱图由高频区半圆（HFS）、中频区半圆（MFS）和低频区斜线（LFL）组成,其中,HFS归属于电解质阻抗（R_el//Q_el）,MFS归属于电荷传递过程（R_ct//Q_dl）,LFL归属于锂离子的固态扩散过程.通过选取适当的等效电路,对实验所得的电化学阻抗谱数据进行拟合,并分析了R_el和R_ct随电极电位的变化规律.     

IrO2电极在含有机小分子水溶液中的电化学活性

通过循环伏安（CV）与电化学阻抗谱（EIS）测试研究了Ti基IrO2系活性涂层电极在含甲醇、甲酸及甲醛三种有机小分子的Na2SO4溶液中的电化学活性,其中以电极/溶液界面的双电层电容来表征电极的活性.结果表明,与同浓度H2SO4溶液相比,该电极在Na2SO4溶液中的电化学活性发生明显下降.有机小分子的加入降低了电极的活性表面积.发现有机物能在较宽的电位范围内发生氧化反应,但在该种电极上的电氧化速率较慢.然而,伴随着析氧反应的发生,有机物的氧化也随之加快.     

均匀设计RulrSnLa/Ti氧化物涂层的回归与灰色关联分析

对RuIrSnLa四元金属氧化物涂层的组成进行了研究.采用均匀设计、偏最小二乘回归(PLS)与灰色关联度分析相结合的方法,以使用寿命、伏安电量、析氯电位、析氧电位及析氧析氯电位差为考察指标,对电化学性能的影响因素进行了主次分析,并对涂层配方进行了优选.结果表明:Ir对提高阳极的使用寿命影响最大.其次是Ru,Sn是提高析氧电位的主要元素,而La对提高阳极电催化活性,降低析氯电位及增大析氧析氯电位差起着主要作用,PLS分析认为,La对阳极稳定性呈负效应.采用偏最小二乘回归与灰色关联度相结合的分析方法,可以优势互补,为多元金属氧化物涂层的成分设计和理论研究提供依据.     

均匀设计RuIrSnLa/Ti氧化物涂层的回归与灰色关联分析

对RuIrSnLa四元金属氧化物涂层的组成进行了研究. 采用均匀设计、偏最小二乘回归(PLS)与灰色关联度分析相结合的方法, 以使用寿命、伏安电量、析氯电位、析氧电位及析氧析氯电位差为考察指标, 对电化学性能的影响因素进行了主次分析, 并对涂层配方进行了优选. 结果表明: Ir对提高阳极的使用寿命影响最大, 其次是Ru, Sn是提高析氧电位的主要元素, 而La对提高阳极电催化活性, 降低析氯电位及增大析氧析氯电位差起着主要作用, PLS分析认为, La对阳极稳定性呈负效应. 采用偏最小二乘回归与灰色关联度相结合的分析方法, 可以优势互补, 为多元金属氧化物涂层的成分设计和理论研究提供依据.     

钌锡比对Ru-Ir-Sn氧化物阳极涂层性能的影响

应用溶胶凝胶法制备了不同钌锡摩尔比氧化物阳极涂层.SEM,EDX,强化电解寿命,循环伏安和电化学阻抗等测试表明,钌锡摩尔比对阳极涂层的表面形貌以及电化学性能有很大影响.随着钌含量的增加涂层的强化电解寿命呈先增加后降低变化,析氯电位呈先降低后增加;电流效率呈先增加后降低,与其对应的循环伏安电量以及双电层电容值亦呈先增加后减小变化.     

双酚A在硼掺杂金刚石薄膜电极上的电化学行为研究

硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于废水处理的理想电极材料。利用循环伏安法和电化学阻抗谱研究了环境激素双酚A(BPA)在BDD电极上的电化学行为,分析在电极/溶液界面上的电化学过程及相关的电极动力学参数。研究发现BPA在电极上的直接电化学氧化过程为不可逆过程,氧化峰电势在1.4 V左右。电极/溶液界面的双电层结构可以用一个电容与一个电阻并联的等效电路来进行拟合,当极化电位从0.5 V增加至2.0 V时,电荷转移电阻Rct由7.043×104Ω·cm2降至1.366×103Ω·cm2,下降了80.60%,表明提高电极电位可明显降低电催化反应的电阻,有利于电催化氧化反应的进行,可提高电催化反应速率。     

La1-xSrxCoC3钙钛矿在碱性溶液中的析氧电催化

 稳态极化研究结果表明, La1-xSrxCoO3电极的析氧Tafel斜率为2303RT/F, OH-的反应级数近似为1, 在阳极析氧反应中, OH-的电化学脱附为速度控制步骤. 随着La1-xSrxCoO3中Sr含量的增加,氧化物表面的粗糙度提高,当x=02时,析氧反应的活化能最低,即La0.8Sr0.2CoO3表现有最高的析氧电催化活性.     

泡沫镍上电沉积花瓣状NiFeOxHy/rGO用于析氧反应

开发碱性体系的高效低成本析氧电催化剂是由可再生能源转化制氢的关键。本研究通过在泡沫Ni基底上原位电化学沉积的方法制备了花瓣状NiFeO_xH_y和NiFeO_xH_y/rGO复合催化剂用于析氧反应。花瓣状的结构不仅明显提高了催化剂的比表面积,而且暴露了更多的层状边缘和缺陷,进而增加了催化剂的活性中心。还原氧化石墨烯的加入进一步提升了催化剂的电导和析氧电催化性能,通过优化NiFeO_xH_y/rGO在1 mol/L KOH溶液中的析氧性能为：过电位200 mV（10 mA/cm²）、Tafel斜率29.11 mV/decade,并且保持了较好的稳定性。     

曲克芦丁在羧基化单壁碳纳米管修饰电极上的电化学氧化

研制了羧基化单壁碳纳米管修饰玻碳电极( SWCNTs - COOH/GCE).用交流阻抗谱法(EIS)和扫描电镜( SEM)研究了电极膜性能,应用循环伏安法(CV)考察了曲克芦丁在修饰电极上的电化学行为.结果表明,SWCNTs - COOH修饰电极对曲克芦丁的氧化有良好的电催化活性,其氧化反应为单电子单质子过程,结合恒...     

添加碳纳米管对钌铱锡氧化物阳极性能的影响

本文采用热分解法制备Ti/Ru-Ir-Sn氧化物阳极,运用TGA、SEM、EDS、循环伏安、电化学交流阻抗、极化曲线以及强化电解寿命测试方法,探讨添加不同含量碳纳米管（CNTs）对Ti/Ru-Ir-Sn氧化物阳极的影响规律. 热重分析和阳极能谱数据表明,在烧结温度470 ^oC条件下CNTs未发生高温氧化分解,仍以单质形式存在阳极涂层中. 与对比样品相比,涂层表面裂纹增多,但仍保持典型形貌. 添加CNTs显著改善了Ti/Ru-Ir-Sn氧化物阳极的电化学性能,增大了阳极的活性表面积,减小了涂层内部电阻,提高了阳极析氯电催化活性,析氯电位增加缓慢,阳极强化电解寿命也得到明显延长. 其中,添加0.1 g·L^-1 CNTs的Ti/Ru-Ir-Sn氧化物阳极电催化活性和稳定性最优.     

添加Sn组元对Ru-Ti-Ir阳极涂层的改性研究

应用热分解法制备不同Sn含量的Ru-Ti-Ir-Sn氧化物阳极涂层,SEM、EDX、XRD、析氯电位、电流效率及循环伏安和电化学阻抗谱等实验表明,Ru-Ti-Ir经添加Sn组元后,该阳极涂层表面形貌发生了很大变化,Sn组元的添加不仅有利于该阳极涂层析氯电位的降低,而且能够有效提高其电流效率.     

烧结温度对Ru-Ir-Sn氧化物阳极涂层性能的影响

应用溶胶凝胶法制备不同焙烧温度的氧化物阳极涂层,SEM,EDX,XRD、强化电解寿命、循环伏安和电化学阻抗等测试表明,烧结温度对阳极涂层的表面形貌以及电化学性能有着很大的影响.随着烧结温度的升高,析氯电位相应增加,寿命相对较长,循环伏安电量与双电层电容值有所下降.     

(NaPO3)6对AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷层电化学腐蚀特性的影响

在Na2SiO3-KOH电解液体系中添加一定量的(NaPO3)6, 利用微弧氧化(MAO)技术在AZ91D 镁合金表面制备了原位生长的陶瓷层. 采用动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了添加(NaPO3)6前后, 制备的陶瓷层在3.5%(w) NaCl溶液中的室温电化学行为. 结果表明, 添加(NaPO3)6后, 陶瓷层的自腐蚀电位显著上升, 自腐蚀电流密度明显减小. 这主要是由于(NaPO3)6增加了反应过程中基体镁合金表面的“氧空位”和溶液中PO3-4的含量, 促使元素Mg在金属/膜层(M/F)界面上快速形成相应氧化物, 从而增加了陶瓷层的厚度和致密性. 根据电化学反应体系和陶瓷层的特殊结构, 建立了合理的等效电路, 并结合EIS 数据, 分析了添加(NaPO3)6提高陶瓷层耐电化学腐蚀性能的机理.     

涂液浓度对Ru-Ti-Ir氧化物阳极涂层性能的影响

应用热分解法制备了由不同浓度涂液形成的Ru-Ti-Ir氧化物阳极涂层,SEM,EDX,XRD、强化电解寿命、极化曲线、循环伏安和电化学阻抗等测试表明,涂液浓度对阳极涂层的表面形貌有着很大的影响,但不甚影响其析氯极化过程.随着涂液浓度的增加,阳极涂层的伏安电量和双电层电容都出现先降低后增加的变化趋势.     

烧结工艺对Ti/IrO2电极在酸性溶液中的电催化活性的影响

采用循环伏安(CV)与极化曲线测试了几种不同烧结工艺制备所得Ti/IrO2电极在酸性Na2SO4溶液中的电催化活性. 对传统单一高温(500 ℃)烧结与改进的分段烧结及程序升温工艺进行了比较; 扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学阻抗谱(EIS)测试表明, 传统工艺所得电极裂纹形貌不明显, 晶粒尺寸及电极的物理电阻均较大, 电化学活性较低; 改进工艺则可明显降低Ti基体的氧化, 提高电极的导电性, 其中程序升温还可使电极表面的裂纹增多, 但若该工艺的起始温度较高, 电极的表观活性下降.     

Electrocatalytic activity of sol-gel-prepared RuO2/Ti anode in chlorine and oxygen evolution reactions

Electrocatalytic properties of RuO₂/Ti anode with different coating masses, which are prepared by the alkoxide sol-gel procedure, are investigated in chlorine and oxygen evolution reactions by polarization measurements and electrochemical impedance spectroscopy in H₂SO₄ and NaCl electrolytes. According to polarization measurements, the activity of anodes at overpotentials below 100 mV is independent of coating mass. However, impedance measurements above 100 mV reveal changes in the activity of anodes in chlorine evolution reaction for different coating masses. The diffusion limitations related to the evolved chlorine are registered in low-frequency domain at 1.10 V (SCE), diminishing with the increase in potential to the 1.15 V (SCE). The observed impedance behavior is discussed with respect to the activity model for activated titanium anodes in chlorine evolution reaction involving formation of gas channels within porous coating structure. Gas channels enhance the mass transfer rate similarly to the forced convection, which also increases the activity of anode. This is more pronounced for the anode of greater coating mass due to its more compact surface structure. The more compact structure appears to be beneficial for gas channels formation. Published in Russian in Elektrokhimiya, 2006, Vol. 42, No. 10, pp. 1173–1179. The text was submitted by the authors in English.     

Al 6061/SiCp稀土转化膜的组成、结构及性能

铝金属基复合材料以其多方面的优异性能在航空、航天、汽车、电子和光学等工业领域中显示出了十分广泛的应用前景［１ ,２］．某些种类的（如ＳｉＣ颗粒增强）铝金属基复合材料已经开始走向工业规模的应用［３］．然而,在铝金属基复合材料中由于增强体的存在使其内部组织结构极不均匀,在使用环境中极易形成腐蚀微电池而遭受点蚀、剥蚀、磨蚀等等腐蚀形式的破坏［４ ,５］ ．适用于常规铝合金防腐处理方法的阳极氧化法和铬酸盐化学氧化法（Ａｌｏｄｉｎｅ法）存在着下述弊端而不能对铝金属基复合材料起到有效的防腐作用：１）铝金属基复合…     

Analysis of deterioration process of organic protective coating using EIS assisted by SOM network

Under cyclic wet–dry conditions, the deterioration process of the organic coating on carbon steel surface has been studied using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) assisted by self-organizing feature map (SOM) network. According to the EIS characteristics, changing rate of impedance and the classification results by SOM network, the entire deterioration process can be divided into three main stages shown as follows. Stage I is the medium penetration into coatings, which is a slow process. Stage II is the corrosion initiation under coatings, which is a relatively fast transition period. Stage III is the corrosion extension which causes coating delamination and makes the coatings lose its corrosion protection eventually. Besides, the results indicate that SOM network is a very simple and effective technique for analyzing the deterioration process of organic coating.