储氢研究进展

氢能是21世纪主要的新能源之一。作为一种新型的清洁能源,氢的廉价制取、安全高效储存与输送及规模应用是当今研究的重点课题,而氢的储存是氢能应用的关键。储氢材料能可逆地大量吸放氢,在氢的储存与输送过程中是一种重要载体。本文综述了目前所采用或正在研究的主要储氢材料与技术,如高压气态储氢、低温液态储氢、金属氢化物储氢、化学氢化物储氢、吸附储氢、金属有机骨架储氢等,比较了各种储氢的优缺点,并指出其相关发展趋势。     

开口WS2纳米管的制备与表征

在氢气与噻吩的催化还原气氛中，于400℃加热分解高能球磨后的前驱体(NH4)2WS4．用粉末X射线衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)，高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和N2吸附比表面测定(BET)对反应产物进行了分析表征．结果表明反应产物是高纯度多壁的开口WS2纳米管，其平均长度为5μm，内径约为15nm，外径约为30nm，层间距为0．62nm．对于反应过程，提出了WS2纳米管“由内向外”的生长机理．     

高校大型仪器开放运行管理探讨与实践

随着高校科技资源不断扩充,加强大型仪器服务平台的开放运行管理势在必行。围绕目前国内高校大型仪器开放运行过程中存在的问题,以高分辨率透射电子显微镜的运行管理为例,在仪器操作、开放运行、使用效率、服务质量和培训管理等方面探讨了可行的管理方法,总结了透射电镜管理方面的技巧和经验,提出了健全平台共享机制、提高仪器队伍专业性、提高仪器使用率和建立合理的绩效评价机制等策略,为基础研究和科技发展提供更有利的技术支持,同时也为其他大型仪器的开放运行管理提供行之有效的借鉴与参考。     

钙钒青铜/碳纳米管复合材料的 制备及电化学性能

采用水热法制备了具有二维层状结构的钙钒青铜(Ca_xV₂O₅·nH₂O, CVO)水系锌离子电池钒基正极材料, 并通过调控前驱体溶液中碳纳米管的含量, 得到3种钙钒青铜/碳纳米管复合材料(CVO@CNTs). 利用X射线衍射、 热重分析、 扫描电子显微镜和透射电子显微镜等对材料进行了表征. 结果表明, 所制备的CVO呈纳米带形貌, 长约十几微米, 宽约几百纳米, 选区电子衍射测试表明所得材料为单晶结构. 循环伏安测试结果表明, CVO和CVO@CNTs均具有多个氧化还原峰, 储锌机制包括赝电容行为和电池行为. 在放电倍率1C(1C=300 mA/g)测试条件下, CVO纳米带比容量稳定在210.1 mA·h/g; 与CNTs复合后, CVO@CNTs复合材料的电荷转移阻抗降低, 在相同测试条件下表现出更高的比容量和优异的倍率性能. 其中, CVO@CNTs-40表现出最高的比容量, 在1C倍率测试条件下的比容量可达274.3 mA·h/g, 即使在20C的测试条件下放电比容量仍可达85.2 mA·h/g, 且循环1000次后容量保持率能达到92%.     

锂离子电池锡薄膜负极制备及电化学性能研究

应用真空蒸发法在泡沫铜基底上制备锡薄膜负极.XRD、SEM分析表征薄膜的物相结构及其微观形貌,并测试了材料的电化学性能.结果表明,泡沫铜基底的三维结构增强了活性物质与基底的结合力.在同一基底温度下,锡颗粒随蒸发时间延长逐渐增大,电池电化学性能降低;而在同一时间内,升高基底温度,颗粒无明显变化,电池循环寿命有了很大提高.样品A″电池(基底温度:200℃,蒸发时间:0.5 h)经100次充放电循环后比容量仍达407.3 mAh·g-1.     

共溅法制备锂离子电池Sn-Al/Cu复合薄膜及其电化学性能

采用磁控溅射共溅法,在铜箔和泡沫铜基底上分别制备了平面和三维网状结构的Sn-Al/Cu复合薄膜.表征了其结构,并研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果表明,三维网状结构的电化学性能明显优于平面复合薄膜,表现出很好的循环性能和倍率性能:以600 mA/g电流密度充放电,三维网状结构的复合薄膜有较好的容量保持率,循环50周后容量保持在410 mA·h/g;以2000 mA/g电流密度充放电,再以500 mA/g电流密度进行充放电,三维网状结构的复合薄膜仍有464 mA·h/g的放电容量.三维网状结构的Sn-Al复合薄膜能抑制充放电时带来的体积膨胀,较大的表面积和粗糙表面可以使其与锂充分反应,改善其电化学性能.     

含双吸电子基团的三苯胺染料在太阳电池中的应用

合成了两种具有不同共轭链长度的双吸电子基团的三苯胺类染料TPAR3和TPAR6, 研究了它们的光物理与光电化学性质, 并将它们用作TiO2纳米晶电极的光敏化剂引入太阳电池. 结果表明, 与含有乙烯基共轭桥的染料TPAR3相比, 含有丁二烯基共轭桥的染料TPAR6在甲醇溶液和TiO2膜上的最大吸收均发生一定程度的红移和宽化; 但TPAR6表现出比TPAR3差的光电性能, 主要是因为前者更易发生顺反异构化, 电子不能够顺利地从染料激发态注入到TiO2导带中, 光电流的产生得到抑制. 考察了基于TPAR3的太阳电池在电解液中加入不同浓度的硫氰酸胍(GT)对光电性能的影响, 发现在GT浓度为0.100 mol·L-1时效率达到最大(4.02%).     

水系钠离子电池电极材料研究进展

随着太阳能、风能等可再生能源发电并网普及应用和智能电网建设,储能技术成为能源优化利用的核心技术之一。水系钠离子电池具有资源丰富、价格低廉等优势,作为未来电网储能的重要选择而成为近年来电化学储能技术前沿的研究热点。由于受到水的热力学电化学窗口限制及嵌钠反应的特殊性(例如溶液的pH值、氧的溶解等),以及容量、电化学电位、适应性及催化效应等,电极材料选择面临挑战,进而影响水系钠离子电池的应用。因此,电极材料成为水系钠离子电池的研究重点。本文简要概括了水系钠离子电池的特点,并对氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类似物和有机物等电极材料体系的最新研究进展进行了总结,并概括了将来的发展方向,为推动水系钠离子电池的发展和能源优化研究奠定了基础。     

TiTe2纳米管的合成

采用高能球磨预处理Ti粉,再与Te粉进行固相热反应来制备TiTe2．使用XRD,SEM,TEM和HRTEM对不同条件下的反应产物的结构及微观形貌进行了表征．结果表明这种方法可以在较为简单的条件下,规模制备纯度较高的TiTe2纳米管．通过对比反应产物,发现球磨处理是控制纳米管生成的必要步骤,这可以归结为球磨处理对反应物微粒尺寸的影响．     

储氢研究进展

氢能是21世纪主要的新能源之一.作为一种新型的清洁能源,氢的廉价制取、安全高效储存与输送及规模应用是当今研究的重点课题,而氢的储存是氢能应用的关键.储氢材料能可逆地大量吸放氢,在氢的储存与输送过程中是一种重要载体.本文综述了目前所采用或正在研究的主要储氢材料与技术,如高压气态储氢、低温液态储氢、金属氢化物储氢、化学氢化物储氢、吸附储氢、金属有机骨架储氢等,比较了各种储氢的优缺点,并指出其相关发展趋势.