新型超铁（VI）电池正极材料的制备及性能研究

研究了高铁酸钾和高铁酸钡在7 mol•L－1 KOH溶液中的溶解度和稳定性，发现随着温度升高，高铁酸盐溶解度逐渐增大，稳定性迅速下降；并用红外光谱（IR）、X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对其结构进行了测试，发现所合成的高铁酸盐具有空间群为D2h（Pnma）的正交晶系结构，由粒径为50～165 nm的纳米-亚微米级粒子组成.用两种高铁酸盐材料制备Zn-超铁电池，放电试验结果表明Zn-BaFeO4电池比Zn-K2FeO4电池放电电位平台高170～220 mV，放电容量高一倍.     

固态锂硫电池研究进展（英文）

固态锂硫电池具有高能量密度和高安全性的潜在优势,被认为是最有前景的下一代储能体系之一。虽然固态电解质的应用有效地抑制了传统锂硫电池存在的“穿梭效应”和自放电现象,固态锂硫电池仍面临着多相离子/电子输运、电极/电解质界面稳定性、化学-机械稳定性、电极结构稳定性和锂枝晶生长等关键问题亟待解决。针对以上问题,本综述对近年来固态电解质、硫基复合正极、锂金属及锂合金负极以及电极/电解质界面的研究进行了详细的论述。作为固态锂硫电池的重要组成部分,固态电解质近年来受到了研究者们的广泛关注。本文首先对在锂硫电池中得到广泛应用的聚合物基、氧化物基、硫化物基固态电解质的种类和性质进行了概述,并对其在固态锂硫电池中的最新应用进行了系统的总结。在此基础上,对以单质硫、硫化锂、金属硫化物为活性物质的复合硫正极、锂金属及锂合金负极的反应机理以及面临的挑战进行了归纳和比较,对其解决策略进行了总结和分析。此外,对制约固态锂硫电池性能的电极/电解质界面离子/电子输运以及界面相容性问题及其改性策略进行了系统的阐述。最后,对固态锂硫电池的未来发展进行了展望。     

缺陷工程在金属基电池中的研究进展（英文）

清洁能源在开发和利用过程中存在间歇性和不稳定性,开发高性能、高效率、环保清洁的新型储能器件可保障稳定的能源输出,实现能源转型.其中,金属基电池(如金属-空气电池,金属-硫电池等)具有低成本,高能量密度的优势,具有较高的应用价值.电池电极材料(催化剂)的合理设计影响着其储能效率,对可再生能源技术的发展具有重要作用.近年来,随着研究人员对电催化反应机理的深入理解,缺陷工程被普遍认为是增加催化活性位点数量,提升电池性能的有效策略.其原因在于缺陷可以提供大量不饱和位点,从而为电化学过程提供更多活性中心,增强电极催化效率,实现电化学动力学的提升.此外,缺陷工程实现了电池电极材料局部原子结构以及配位环境的可控调节,进一步调整电极材料的电子和结构特性,可显著提升电池的电化学动力学.本文系统总结了缺陷工程促进电催化性能的可行性策略和金属基电池电催化剂缺陷工程的最新进展.首先介绍了金属-空气电池和金属-硫电池的反应机理,明确金属基电池的反应机理和反应过程对于开发性能优异、环境适应性强催化剂至关重要.其次,归纳和总结了缺陷的种类(本征缺陷、阴离子空位、阳离子空位、晶格畸变和杂原子掺杂)及其引入的常用方法(...     

尖晶石型铁酸盐纳米晶制备技术的研究进展

综述了尖晶石型铁酸盐纳米晶制备技术的研究进展,介绍了高能球磨法、聚合物热解法、自蔓延燃烧合成法、共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、微乳液法等典型制备技术的作用原理和技术特点,并对尖晶石型铁酸盐纳米晶制备技术的发展趋势进行了展望。     

用铬（VI）—溴酸钾—茜素绿体系催化光度法测定痕量铬（VI）

基于酸性介质中溴酸钾氧化茜素绿的反应，提出了测定痕量铬（Ⅵ）的新催化光度法。方法检出限为３．０×１０＾０９ｇ／ｍＬ，可测铬（Ⅵ）量的范围为０．０１￣０．２４μｇ／ｍＬ，应用于测定电镀废水和电镀排放水中铬（Ⅵ）。     

钠离子电池用铁基正极材料的研究进展

气候变化和化石燃料枯竭等问题将促进新型绿色能源的开发和利用。因此,高效率、低成本、安全的储能系统,得到了越来越多的关注和研究。在各类储能系统中,二次电池是存储电能、为电子设备供电的最理想选择。目前,锂离子电池(LIBs)的应用最广泛。然而,地球上锂资源的短缺和分布不均造成的成本较高,急需研究和开发其他高性能的新型二次电池。钠元素具有地壳中储量丰富、均匀且与锂具有相似化学性质等优势,使得钠离子电池(SIBs)成为了取代LIBs最有前景的备选二次电池之一。然而,钠离子的体积较大、离子传导动力学更缓慢、导电性更差等问题,限制了SIBs高性能的实现,这是目前研究的难点和重点。此外,铁具有储量丰富、环境友好的特点,其在SIBs中的应用引起了电池领域科研工作者的广泛关注。因此,寻找良好的铁基正极材料成为SIBs高性能电极材料开发的一个重要研究方向。本综述对近年来SIBs铁基正极材料方面的研究进展进行了总结,并按照聚阴离子型化合物、过渡金属氧化物、普鲁士蓝及类似物和氟化物分类,进行了系统的阐述和分析。     

铁（Ⅱ）配位聚合物电致变色材料研究进展

电致变色是一种响应外部电刺激而发生颜色变化的现象,材料可以在不同的氧化还原状态之间进行可逆切换,从而在可见光或近红外区域产生新的吸收带。迄今为止,电致变色材料主要包括过渡金属氧化物、过渡金属配位聚合物、紫罗精、有机共轭聚合物等。过渡金属配位聚合物类电致变色材料兼具无机材料和有机材料的优点,具有广泛的应用前景。铁配位聚合物具有良好的氧化还原性质和丰富的电子跃迁,是一类性能优异的电致变色材料。本文综述了铁金属配位聚合物类电致变色材料的研究进展,主要从有机配体的臂形、种类和间隔基团等方面进行分类阐述。     

催化动力学光度法测定痕量钼（VI）

研究了在ＮＨ３－ＮＨ４Ｃｌ介质中，钼催化过氧化氢氧化偶氮胂Ⅲ的褪色反应及其动力学条件，建立了一种高灵度测定痕量钼的新方法，可测定０．０２～０．９０μｇ／２５ｍＬ范围内的钼，方法检出限为１．３×１０＾－１０ｇ／２５ｍＬ。     

高能电池——当代化学电源

1　前言　　人类经历了百万年蒙昧 ,数万年游牧 ,几千年农耕 ,几百年工商 ,如今正经历一场前所未有的巨变 ,由工业时代迈向信息时代。　　信息基础结构的逐步建立与不断完善 ,将使任何人、在任何时间、任何地点 ,可以向任何对象、传递任何信息 ,可以方便、高效地获取、处理和利用信息 ,从而大大改变人们传统的工作、学习、生活和交往方式。据统计 ,我国 1 996年移动电话达 6 80万户 ,1 997年增至 1 32 5万户 ,1 998年移动电话总数为 2 35 6 .9万户。 1 999年 9月 1 4日信息产业部通报 :移动电话总数达 36 1 9万户。至 2 0 0 0年 6月我国手机…     

钠离子电池正极材料研究进展

近年来,钠离子电池由于资源丰富、价格低廉等特点,逐渐成为储能领域的研究热点。然而,钠离子具有较大的离子半径和较慢的动力学速率,成为制约储钠材料发展的主要因素,而发展高性能的嵌钠正极材料是提高钠离子电池比能量和推进其应用的关键。本文详细综述了目前钠离子电池研究的正极材料体系,包括过渡金属氧化物、聚阴离子类材料、普鲁士蓝类化合物、有机分子和聚合物、非晶材料等,并结合这几年我们课题组在正极方面的研究工作,探讨了材料的结构和电化学性能的关系,分析了提高正极材料可逆容量、电压、结构稳定性的可能途径,为钠离子电池电极材料的发展提供参考。     

氮杂苯并菲类n-型有机半导体材料研究进展

苯并菲盘状液晶是一类新型的有机电子学材料.该类材料多数以空穴传输功能为主,能传输电子的n-型材料较少.氮杂苯并菲是与苯并菲衍生物非常相似的一种杂环化合物,材料结构中引入了氮原子,吸电子能力得到增强,是潜在的n-型有机半导体材料,具有重要的应用价值.本文系统回顾了氮杂苯并菲类盘状液晶材料的研究进展,分类讨论了材料的分子结构,其中包括二、四、六氮杂苯并菲,以及它们的合成方法和物理化学性能,论述了材料在光电子领域的最新使用进展,并在此基础上,对该类液晶材料作为n-型有机半导体在光电子器件领域的应用前景进行了展望.     

高铁酸盐电化学合成的研究

采用电化学阳极氧化法制备高铁酸盐,研究制备条件对电解产率的影响.结果表明,灰口铸铁是较为理想的阳极材料.在以14mol·dm-3NaOH作电解液、20℃和电流密度4.54mA·cm-2条件下电解1h,得最高电流效率为68.5%,优于使用KOH作电解液.     

Recent Developments in Alloying‐type Anode Materials for Potassium‐Ion Batteries

As an energy‐storage system, rechargeable potassium‐ion batteries (PIBs) have aroused widespread attention in recent years due to their earth abundance, low standard redox potential, and high ionic conductivity. The development of high‐performance electrode materials is key to optimize the battery performance and useful to improve the feasibility of PIB technology. In this sense, a minireview on alloying‐type anode materials for advanced PIBs is provided, covering the potassium storage properties, reaction mechanisms, theoretical analysis, electrochemical performance, and suitable binders and electrolytes.     

高效集水仿生超浸润材料的研究进展

有效地收集空气中的雾气是缓解缺水危机的一种方法.近年来,可雾水收集的仿生超浸润材料受到了广泛的关注.通过进一步研究雾水收集过程中的液滴动态运输行为,为设计并构筑多功能仿生超浸润材料提供指导.本综述详细地总结了自然界典型的雾水收集现象,并对液滴在不同润湿性材料表面的动态运输行为进行了分类.从单一仿生到多重仿生出发,系统介...     

天然高分子材料研究进展

综述了近年来天然高分子材料的研究进展。主要介绍纤维素、木质素、淀粉、甲壳素、壳聚糖、其它多糖、蛋白质以及天然橡胶等天然高分子通过化学、物理方法以及纳米技术改性制备具有各种功能及生物可降解性环境友好材料的研究状况,并对此类新材料的应用前景进行了展望。     

锂离子电池正极材料磷酸锰锂研究进展

LiMnPO₄具有环境友好、价格低廉及能量密度高（～700 Wh·kg^-1）等优点,同时高强度的P-O共价键组成的PO₄四面体构成了LiMnPO₄稳定的骨架,使得LiMnPO₄具有稳定的晶体结构,保证了LiMnPO₄正极材料的安全性. 因此LiMnPO₄被认为是具发展潜质的下一代候选正极材料之一,并有望应用到电动车（EV）领域. 本文系统地介绍了LiMnPO₄的结构与性能的关系以及导电机制,并比较了LiMnPO₄和LiFePO₄动力学行为的异同;同时阐述了近年来关于LiMnPO₄一些富有争议性的问题,如LiMnPO₄中是否存在Jahn-Teller效应及LiMnPO₄的热稳定性等. 此外,LiMnPO₄改性措施比如形貌控制、表面改性和掺杂也会在文中得到详细评述.     

高铁酸盐的电合成及其作为电极材料的电化学性质研究进展

综述了近几年来在高铁酸盐电合成及其作为电池材料的电化学性质研究方面的进展，介绍了各类不同的铁阳极在碱性电解质溶液中电解氧化为高铁酸盐的电流效率，并对在直流电上叠加正弦式交流电的电化学过程进行了讨论。高铁酸盐作为电池的阴极材料能形成高性能的超级铁电池。参考文献32篇。     

Electronic absorption spectra of tetrahedral oxoanions: Ferrate(VI) ion

Summary The polarized electronic absorption spectrum of [FeO₄]^2– has been measured at liquid helium temperature using single crystals of K₂CrO₄ doped with the ferrate(VI) ion and a new band has been observed at 9112 cm^–1. An interpretation of the spectrum in the 9000-22000 cm^–1 range is given by considering the possible ligand field transition under the crystal site perturhation.     

Recent Advances in Graphene-Based Materials for Zinc-Ion Batteries

Zinc-ion batteries (ZIBs) are a promising alternative for large-scale energy storage due to their advantages of environmental protection, low cost, and intrinsic safety. However, the utilization of their full potential is still hindered by the sluggish electrode reaction kinetics, poor structural stability, severe Zn dendrite growth, and narrow electrochemical stability window of the whole battery. Graphene-based materials with excellent physicochemical properties hold great promise for addressing the above challenges foe ZIBs. In this review, the energy storage mechanisms and challenges faced by ZIBs are first discussed. Key issues and recent progress in design strategies for graphene-based materials in optimizing the electrochemical performance of ZIBs (anode, cathode, electrolyte, separator and current collector) are then discussed. Finally, some potential challenges and future research directions of graphene-based materials in high-performance ZIBs are proposed for practical applications.