原位电化学合成铁基电极材料及其超级电容器性能

采用胶体纳米粒子为模型进行研究。假设活性阳离子均匀分布在导电碳与粘结剂中,电解液离子的渗入可以原位形成活性胶体团簇。通过原位电化学方法合成了不同组成的铁基超级电容器电极材料。在不同的阳离子电解液中,铁胶体离子电极的电容不同,其中在KOH、NaOH、LiOH电解液中分别为1 113、927、755 F·g^-1。通过胶体的介尺度结构构筑,实现离子到材料性能的跨尺度可控调节。通过对胶体模型的拓展,提供了原位组成调节到材料性能跨尺度调控的新方法。     

Na3AlF6-Al2O3熔盐体系中ZnFe2O4基阳极的电化学行为

研究了ＺｎＦｅ２Ｏ４基阳极在Ｎａ３ＡｌＦ６－Ａｌ２Ｏ３熔盐体系中的电化学稳定性，讨论了电极的析氧历程并得到了析氧过电位与阳极表观电流密度之间的Ｔａｆｅｌ关系式，η＝０．１２＋０．０５２ｌｏｇｉ（ｉ＝０．０１５－０．４４Ａ／ｃｍ＾２）用三角波电位扫描法测定了电极析氧过程的伏安曲线。     

硬脂酸凝胶法制备纯相BaTiO3纳米粉体

本文以硬脂酸、硬脂酸钡和钛酸丁酯为原料,采用硬脂酸凝胶法合成了纯相BaTiO3纳米粉体.为了有效控制BaTiO3在制备过程中易产生杂相的问题,我们设计了程序升温煅烧法,即通过控制不同阶段的升温速率,在550℃下成功合成了BaTiO3纳米粉体.通过X射线衍射和透射电子显微镜的观察,分析了BaTiO3粒子的晶相结构、结晶度、粒径及纳米晶体的形貌.结果表明,采用程序升温煅烧法制备的BaTiO3纳米粉体纯度高、分散性好、粒径小(25～40nm).本文为在温和条件下制备纯相BaTiO3纳米粉体提供了一条新途径.     

结晶生长的化学键合理论

针对一般晶体的生长过程,在测定相应溶液(熔体)组成结构的基础上,我们引入了晶体生长过渡相区的概念,并采用键价模型来衡量生长过程中发生变化的化学键的键强度。过饱和溶液(熔体)中的生长单元经过生长过渡相区时,依据彼此之间弱的化学键合作用来微调其内部强的化学键,并以单个生长单元或者生长单元的简单连接体的形式键合进入晶格。在整个结晶生长过程中,生长单元之间弱的键合作用对整个结晶过程(生长速度、晶相的形成)起着决定性作用;同时,中等强度的化学键在生长过渡相区中的变化情况对晶体的最终形貌具有重要影响。     

Co-MOFs材料在锂离子电池负极材料中的应用研究进展

该文阐述了近年来钴金属有机骨架(Co-MOFs)材料在锂离子电池负极材料中的应用研究进展,分别对Co-MOFs材料及Co-MOFs衍生的氧化钴、氧化钴/碳复合材料、硫化钴/碳复合材料等用作锂离子电池负极材料进行了分类总结,旨在为广大研究者提供相关方面的信息.     

燃料电池用跨温区质子交换膜材料研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种电化学能量转换器件,能将燃料中的化学能转换为电能,具有高效、清洁、寿命长等优点,可应用于动力电池、固定式和便携式电源等领域。质子交换膜(PEM)是其中的关键部件,主要用于隔离阴阳两极和传递质子等。但当前质子交换膜燃料电池的发展面临着成本高、寿命不足等挑战。本文结合近年的研究热点,从质子传输机制出发将质子交换膜燃料电池分为磺酸功能化PEM和磷酸掺杂型PEM两大类,从主链结构的差异以及改性方法等方面综述近年来的研究进展,详细介绍了材料的化学结构、膜材料性能、电化学性能等,并针对现存的一些问题和不足对质子交换膜燃料电池今后的发展方向进行了展望。     

晶体中的各向异性研究

晶体在生长和使用过程中均表现出其独特的各向异性。本文针对一些典型的无机材料在结晶生长和机械性能方面的各向异性,构建了组成与性质之间的关联关系,确立了从材料的组成出发定量计算和预测其物理化学性质的模型方法。结晶生长的化学键合理论揭示了材料的各向异性生长形态取决于微观层次上不同结晶方向的表面键合结构,材料硬度的电负性模型揭示了组成原子的电负性和键合方式决定了材料硬度的各向异性。     

铌酸锂晶体的缺陷及其控制

针对铌酸锂晶体中的缺陷研究,本文总结了国内外学者提出的不同晶体缺陷模型及各自的特点,并介绍了我们提出的铌位依赖、锂位敏感模型.在分析晶体缺陷研究的基础上提出了对铌酸锂晶体进行缺陷控制的意义及理论依据,指出缺陷控制的主要任务是保护锂格位.本文还简要概括了铌酸锂晶体缺陷控制的主要手段,并建议从反映铌酸锂晶体性能的角度来研究缺陷结构.     

利用化学键方法寻找新型光学晶体

利用化学键的观点定量地研究了一些具有各种晶体结构实用材料的介电性质。采用已建立的化学键方法，分析了这些晶体的介电性质与其组成化学键之间的关系。更进一步，基于晶体的化学键方法提出了一个组合方法用于定量确定具有相似晶体结构材料的介电性质。从目前的工作中可以推导出光学晶体非线性起源的结构信息，因此可以在一定程度上帮助人们开展非线性光学晶体工程的研究工作。     

基于水合碳酸镁结晶过程的化学键分析

基于晶体学结构,将化学键理论定量地应用到水合碳酸镁Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O和MgOgO3·3H2O的结晶行为研究中,以此指导和控制实际晶体的生长行为.根据所选晶面的化学键数目和强度,可以计算出该晶面的垂直生长速率,从而方便地预测出Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O和MMgO3·3H2O晶体的理想形貌.Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O晶体表现出六方片状的结晶习性,MgCO3·3H2O则具有六方柱的理想形貌.在实验中,六方片状的Mg5(CO3)4(OH)2-114心O和MgO3·3H2O六方柱可以通过简单的液相反应获得,证明我们的理论计算与实验结果完全相符.目前研究结果表明,单晶生长可以通过热力学意义上调整组成原子或离子的成键方式获得本质上的改进,这一过程为我们从动力学角度优化实验策略提供了更广阔的空间.