粉末多孔镍电极电化学阻抗谱及其数学模型

镍电极反应动力学在大多情况下是受固态质子扩散过程控制的，以此为出发点建立了具有明确物理意义的镍电极电阻抗谱（ＥＩＳ）的数学模型，并以该模型为基础，讨论了一些模型参数如双电层电容Ｃｄ１，质子扩散系数Ｄ及活性物质粒子半径ｒ０等改变，电极的不同荷电状态及多孔镍电极中的传质过程对镍电阻阻抗谱的影响，理论模型较好地解释了一些实验结果。     

粉末多孔镍电极电化学阻抗谱及其数学模型

镍电极反应动力学在大多情况下是受固态质子扩散过程控制的，以此为出发点建立了具有明确物理意义的镍电极电化学阻抗谱（EIS）的数学模型．并以该模型为基础，讨论了一些模型参数如双电层电容C（d1）、质子扩散系数D及活性物质位于半径γ0等的改变，电极的不同行电状态以及多孔镍电极中的传质过程对镍电极阻抗谱的影响．理论模型较好地解释了一些实验结果．     

多孔电极三相界面形态的研究

研究了多孔气体电极在电池反应中形成的三相界面的形态及其变化规律。传统的电极多采用部分浸没的使用方式,不利于观察。笔者通过改变传统的电极安装方式,将电极在纵向的距离加大,可以任意调节电极纵向高度,有利于观察三相界面的形成形态。通过锌空气电池实验,总结了三相界面形态的形成以及随着反应时间的变化规律,并对三相界面形态的变化使电极内电解液的电导发生变化进而影响电池内电阻进行了理论分析,通过对比实验给出多孔电极润湿性和孔隙结构对三相界面形态的影响。     

铜修饰多孔镍自支撑电极的构建及其葡萄糖氧化性能

采用水热合成法制备了正八面体Cu₂O/Cu修饰的多孔Ni(NF)自支撑电极(Cu₂O/Cu-NF),并对其进行了形貌和结构表征。 在三电极体系下,在碱性介质中以循环伏安法和恒电位安培法测试其对葡萄糖催化氧化性能。 结果表明,150 ℃水热法制备的自支撑电极对葡萄糖的电催化氧化活性最强。 响应电流与葡萄糖浓度在3.7×10^-3~1.1 mmol/L和1.4~5.0 mmol/L范围内呈线性相关,响应灵敏度分别是6929和706.1 μA/(mmol·L^-1·cm²),且具有良好的选择性和稳定性,对无酶葡萄糖传感器的发展有重要意义。     

镍纳米线电极的交流阻抗研究

用交流阻抗法研究了一种新型电极－镍纳米线电极在碱性溶液中的电化学行为,给出了相应的等效电路和拟合效果。实验结果表明,外加电位对电极表面化学反应速度和类型有显著影响。在外加电位不高时,Ni（Ⅱ）氧化成Ni(Ⅲ)的电化学过程随着电位的升高而明显加速;当外加电位高于0．40V以后,电极表面同时发生电化学析氧反应。相同条件下,镍纳米线电极的表面电化学反应速度远远高于镍块体电极。     

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。     

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.     

聚邻苯二胺—镍电极的电化学研究

本文在ＨＣｌＯ４介质中,用循环伏安法电化学制备了聚邻苯二胺修饰膜电极,探讨了该聚合膜与Ｎｉ＾２＋的配合及其影响因素,关对配合后的膜电极进行了电化学研究。     

碱性介质中多孔纳米结构镍/钯-镍电极上甲醇电氧化反应(英文)

A nanostructured Ni/Pd-Ni catalyst with high activity for methanol oxidation in alkaline solution was prepared by electrodeposition followed by galvanic replacement, that is, electrodeposition of Ni-Zn on a Ni coating with subsequent replacement of the Zn by Pd at the open circuit potential in a Pd-containing alkaline solution. The surface morphology and composition of the coatings were examined by energy dispersive X-ray spectroscopy and scanning electron microscopy. The Ni/Pd-Ni coatings were porous and were composed of discrete Pd nanoparticles of about 58 nm. The electrocatalytic activity of the Ni/Pd-Ni electrodes for the oxidation of methanol was examined by cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The onset potentials for methanol oxidation on Ni/Pd-Ni were 0.077 V and 0.884 V, which were lower than those for flat Pd and smooth Ni electrodes, respectively. The anodic peak current densities of these electrodes were 4.33 and 8.34 times higher than those of flat Pd (58.4 mA/cm2 vs 13.47 mA/cm2) and smooth Ni (58.4 mA/cm2 vs 7 mA/cm2). The nanostructured Ni/Pd-Ni electrode is a promising catalyst for methanol oxidation in alkaline media for fuel cell application.     

聚邻苯二胺-镍膜电极的电化学研究

本文在ＨＣｌＯ４ 介质中，用循环伏安法电化学制备了聚邻苯二胺修饰膜电极，探讨了该聚合膜与Ｎｉ２＋ 的配合及其影响因素，并对配合后的膜电极进行了电化学研究。     

镍电极表面吸附的苯并咪唑电化学SERS研究

利用电化学循环伏安和极化曲线,考察了镍电极在不同浓度苯并咪唑（BMIH）-乙腈体系的缓蚀效果. 结果表明,随着缓蚀剂BIMH浓度的增加,其氧化电位正移,且氧化电流降低,腐蚀电位正移. 调制电位下测试镍电极表面BMIH吸附的现场表面增强拉曼光谱（SERS）. 随电位正移,BIMH可在镍电极表面吸附成膜,与金属镍生成配合物,阻止镍电极的腐蚀. 并考察了不同浓度BIMH的成膜行为. 结果发现,0.001 mol·L^-1 BIMH即可在镍电极表面成膜,这表明非水乙腈体系的镍表面,BMIH有较佳的缓蚀效果.     

卟啉/二氧化钛多孔电极的光电转换效应研究

有机染料用作光能转换的敏化剂,国内外已有不少报道。将这些有机染料敏化剂载于金属或半导体基片上制成电极,可组成半导体(金属)/染料/电解液类型的光电化学电池。然而,这些电池的光电转换效率都不理想,一个重要的原因是染料不能有效地吸收入射光子。研究表明,在一个平滑的电极表面,单层染料分子仅能吸收不到1%的入射光;采用多层染料能吸收更多的光子,但同时却因为电阻增大而使光电转换效率降低。为了克服这些困难,Gratzel等人采用由二氧化钦TiO₂超微粒组成的电极吸附染料,取得了较好的效果。     

模式识别辅助镧镍电极的设计

应用模式识别和人工神经网络方法将已知样本按目标（稀土系镍氢电池容量和循环寿命）分类识别建模，在此基础地若干样本，通过人工神经网络预报，电池容量和循环寿命都达到设计要求。     

高分散镍-硼/纳米多孔铜非晶态合金电极上葡萄糖的电催化氧化

通过酸腐蚀去合金法处理热扩散制备的铜基表面铜锌合金得到纳米多孔铜(NPC)材料. 以NPC为载体,采用超声辅助化学镀制备Ni-B/NPC合金电极. X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表明Ni-B/NPC电极呈现由高分散纳米颗粒组成的非晶态结构. 计时电流法(CA)结果表明化学镀5 min制备的Ni-B/NPC电极具有最大的电化学活性表面积(EASA). 循环伏安法(CV)结果表明,与块状镍电极相比,碱性介质中在Ni-B/NPC电极上葡萄糖起始氧化电位负移39 mV,氧化峰电流提高了18.9倍. 采用线性扫描伏安法(LSV)、CA和电化学阻抗谱(EIS)测定Ni-B/NPC电极对葡萄糖电催化氧化的电子转移系数(β)、电催化氧化反应速率常数(k)和葡萄糖的扩散系数(D)等动力学参数. 结果表明高分散Ni-B/NPC非晶态合金电极对碱性介质中葡萄糖的氧化具有较高的电催化活性和稳定性.     

掺锰镍电极电化学性能

采用共沉淀法在一定温度、pH值和搅拌速度下合成了掺锰氢氧化镍活性材料。对合成产品进行了X射线衍射分析和电化学性能分析。XRD分析表明,掺锰氢氧化镍形成了α和β混合相的晶体结构。通过对其进行充放电测试,结果表明,氢氧化镍活性材料中添加适量的锰有利于提高镍电极的电化学性能。研究结果表明,当锰摩尔分数为10%时,镍电极的充电平台最低,析氧平台提高;放电平台较高,在1.2V以上,放电态电阻较小,放电比容量达到243.21mA·h/g;由于添加锰元素可能形成了部分α-Ni(OH)2,使摩尔镍电子转移数较大,接近1。对添加锰的镍电极进行多次循环测试表明其循环性能较好,容量稳定。     

氧化铁镍电极上析氧反应的电化学研究

应用射频反应磁控溅射法制备阳极催化氧化铁镍薄膜,由循环伏安、线性扫描伏安、极化曲线和电化学交流阻抗谱等研究发生在该电极上的氧化反应.结果表明,作为活化中心的铁能使过电势降低,并且随着溅射过程氧流量的增加催化性能增强,铁的掺入使得速率限定步骤由OH-的释放变为氧原子的结合.与镍相比,氧化铁镍是更理想的催化阳极材料,当电流密度为50 mA/cm2时,其氧的过电势比镍的下降了500 mV.     

多孔碳电极ESR电解池及其应用

多孔碳电极ＥＳＲ电解池及其应用陆君涛贺萍庄林江蓉（武汉大学化学系４３００７２）关键词电子自旋共振波谱电化学多孔电极吸附锂嵌入电子自旋共振（ＥＳＲ）又称电子顺磁共振（ＥＰＲ），是微波波段的电磁共振吸收技术，专用于检测未成对电子的样品，包括自由基、某些过...     

多孔电极在电化学体系中的应用

查全性教授是中国现代电化学的奠基人之一. 在他的带领下,武汉大学化学系电化学研究室在基础电化学和应用电化学领域取得了卓越的成绩. 查教授及同事们在过去几十年里,栽培学生无数. 后来,一部分学生有幸成为推动世界电化学学科发展的中坚力量. 在这篇综述中,作者将概述查教授及同事们在电化学领域打下的夯实基础,及作者在多孔电极方向的研究进展. 本文的所有作者均于不同时期毕业于武汉大学. 站在巨人的肩膀上,我们实属荣幸！