中性或弱酸性体系下锌基水系电池负极材料研究进展

锌具有原料丰富、质量轻便、金属导电性与延展性好以及理论比容量高等优势,可以作为绿色可充电电池的理想电极材料。其中,以中性或弱酸性水溶液为电解质、锌为负极的锌基水系电池具有安全性高、电池材料廉价无毒、制备工艺简单、环境友好等特点,在储能和动力电池领域具有极高的应用价值和发展前景。但电池充放电过程中伴随的锌枝晶、析氢、腐蚀、钝化等问题限制了其实际应用。本文综述了锌基水系电池负极存在的问题及当前的解决策略,并对其负极研究发展方向进行了展望。     

锂嵌入型化合物-氢气电池

可充电氢气电池作为一种新兴的电池体系在大规模能源储存领域显示出富有前景的电化学性能. 锂嵌入型化合物作为一大类的锂离子电池正极材料能够很好地用作可充电氢气电池的正极. 本文开发了 2种新型锂嵌入型化合物-氢气电池. 通过使用钴酸锂与磷酸铁锂2种正极材料分别与氢气负极在硫酸锂 水系电解液中进行匹配, 得到了钴酸锂-氢气电池与磷酸铁锂-氢气电池. 钴酸锂-氢气电池展现出约1.27 V 的放电电位, 约97 mA·h·g^-1的比容量及10C的高倍率; 磷酸铁锂-氢气电池展现出约0.66 V的放电电位, 约125 mA·h·g^-1的比容量以及10C的高倍率. 虽然, 钴酸锂-氢气电池和磷酸铁锂-氢气电池因为使用了未经优化的、 不稳定的锂嵌入型化合物正极材料而导致全电池容量衰减, 但这2种电池经过氢气负极的再循环利用均表现出优异的恢复能力. 本文结果证明了氢气电池的化学稳定性及其在未来长寿命电池中具有的大规模能源储存潜力.     

水系锌离子电池钒基氧化物正极材料研究进展

近年来,钒基氧化物因为种类众多、理论比容量高和倍率性能优异等优点,被认为是一类具有潜在应用价值的水系锌离子电池正极材料。本文综述了V2O5、VO2等钒基氧化物材料的结构特点及其作为水系锌离子电池正极材料的最近研究进展。重点概述了当前钒基氧化物在锌离子电池中所面临的关键问题以及应对策略;最后,对钒基氧化物储锌材料的发展方向进行了展望。     

超高效液相色谱-串联质谱法快速测定沉积物中11种藻毒素

建立了超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)快速测定沉积物中11种藻毒素的方法。沉积物经冷冻干燥、粉碎过筛,用0.1 mol/L EDTA-Na4P2O7溶液涡旋超声提取,经HLB固相萃取小柱净化后,用甲醇-0.2%甲酸洗脱、浓缩并氮吹定容至1 m L。经Waters BEH C18色谱小柱,以乙腈-0.2%甲酸水溶液为流动相,梯度洗脱分离后,在电喷雾正离子模式下,以超高效液相色谱-串联质谱多级监测模式(MRM)外标法进行定性定量分析。结果表明:沉积物中11种藻毒素的检出限为1.0~5.0 ng/kg。对同一环境样品进行了0.1、1.0、4.0μg/kg不同水平的加标回收试验,平均回收率为70.3%~112.5%,相对标准偏差(RSD)为2.2%~9.3%。该方法快速、灵敏、准确,可应用于沉积物中11种藻毒素的快速监测。     

电热蒸发-直接进样-冷原子吸收光谱法测定土壤以及沉积物中汞

采用传统分析仪器测定汞元素,需要对样品进行化学消解,存在操作繁杂、效率低以及易交叉污染等问题。故建立了电热蒸发-直接进样-HGA-100测汞仪测定土壤以及沉积物中汞的方法,无需对样品进行化学前处理,降低环境污染。通过优化HGA-100测汞仪参数条件,汞质量浓度在0~20ng以及20~200ng,相关系数优于0.998,准确称量样品0.05g(精确至0.000 1g),方法检出限为0.5μg/kg,相对标准偏差1.6%~4.6%,加标回收率在90.1%~100%。方法用于对土壤和沉积物标准物质测定,结果与标准值相符。方法高效、准确,可用于测定土壤以及沉积物中的汞。     

Ti3C2Tx/MnO2正极在水系锌电池中的电化学性能

二氧化锰(MnO₂)材料具有比容量大、电极电位高、储量丰富以及价格低廉等优势,成为水系锌电池正极最受关注的一类材料,然而其仍然存在着结构稳定性差和电化学储存机理复杂的问题。因此,我们通过两步合成法制备了一种花苞状结构的MnO₂负载在Ti₃C₂T_x表面形成Ti₃C₂T_x/MnO₂复合材料,通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对复合样品的结构、成分和形貌进行表征。通过将Ti₃C₂T_x/MnO₂复合材料作为正极,与锌负极匹配组装成水系锌电池,研究了其分别在2 mol·L^-1 ZnSO₄、2 mol·L^-1 ZnSO₄+0.1 mol·L^-1 MnSO₄、30 mol·L^-1三氟甲基磺酸四乙基铵(TEAOTf)+1 mol·L^-1三氟甲烷磺酸锌(ZnOTf)和3 mol·L^-1 ZnOTf四种电解液中的电化学性能。结果表明,Ti₃C₂T_x/MnO₂在2 mol·L^-1 ZnSO₄中的比容量较高,但循环稳定性很差。将TEAOTf盐和ZnOTf盐共溶于水中,设计了一种新型的含惰性阳离子的超高浓度盐包水电解液(30 mol·L^-1 TEAOTf+1 mol·L^-1 ZnOTf),不仅提高了Ti₃C₂T_x/MnO₂材料的可逆性,而且有效抑制了电极材料在循环过程中的溶解。     

土壤和沉积物石油污染现状

针对全球石油污染的现状从原油的组成、分类与对环境的潜在影响、原油中有毒有害物质的成分、石油的工业工艺流程等方面进行了论述,并着重分析了中国土壤和沉积物原油污染,对松辽盆地、济阳坳陷、塔里木盆地、渤海油区等区域污染现状作了详细介绍,对石油勘探开发中重要污染源之一——化学助剂造成的污染也作了总括.     

利用激光激发原子荧光光谱方法分析海洋沉积物样品中的痕量钯

本文介绍了激光激发原子荧光光谱分析方法及实验谱仪装置，利用这套谱仪共对３６个我国东海大陆架沉积物样品中的钯进行了分析测量。     

原子吸收光谱法测定海洋沉积物中的部分金属离子

采用微波消解-原子吸收光谱法对近海沉积物标准物质中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr 5种微量元素进行检测与分析,优化了微波消解的工作条件,并在Cd、Pb元素进行石墨炉AAS分析时,对其基体改进剂的使用进行了简单的探索,并与传统电热板消解法进行了比对实验.结果表明:微波消解法与传统方法相比无显著性差异,但具有高效快速、试剂消耗量少和节约能源等特点.该法对各元素的回收率在100%～105%之间,相对标准偏差小于2.84%.