单斜ZnP2负极材料的锂化机理及性能

过渡金属磷化物电位低且比容量高, 是有发展前景的锂离子电池(LIBs)负极材料. 其中, ZnP₂属于双活性负极材料, Zn与P都能与Li⁺发生反应, 储Li⁺性能更具有竞争力. 但是, 对于ZnP₂的锂化机理及产物尚不明确. 采用第一性原理计算和电化学测试方法研究了ZnP₂的电子性质和电化学性能, 通过理论计算和实验测试相结合阐述了ZnP₂的锂化机制. 首先, 以密度泛函理论(DFT)计算揭示了ZnP₂的锂化机理、Li⁺扩散路径、势垒和理论比容量(1477 mAh/g). 其次, 通过直流电弧等离子体法及固相烧结法合成ZnP₂, 并测试其首圈放电曲线, 显示放电容量为1439 mAh/g, 与理论计算结果相近. 此外, 薄膜X射线衍射(XRD)检测最终产物成分为LiZn和Li₃P, 与DFT计算结果一致.     

掺杂PbO2/Ti阳极在硫酸铬电氧化过程的电极行为

PbO2/Ti 电极具有耐腐蚀性能好、导电性强、析氧过电位高等优点,已成功地应用在无机和有机化合物电解生产、环境污染控制、阴极保护以及电浮选等方面[1-3].     

纳米ZnO的阳极消耗法制备和表征

采用阳极消耗法制备了纳米ZnO粉体,并利用XRD,TEM,XPS,UV-V is和PL测试技术对样品进行了表征.结果表明,所制样品为纤锌矿结构的纳米ZnO,颗粒呈类球形,平均粒径15 nm,具有很强的紫外吸收能力.位于531.44 eV的O1 s峰和PL谱上的绿带共同证明了氧空位存在,纳米ZnO的绿光发射带来自氧空位电子与价带空穴的辐射复合.     

高铁酸盐在SnO2-Sb2O3/Ti电极上的选择性电化学合成

合成了SnO2-Sb2O3/Ti电极材料.实验结果证实,在14mol/LNaOH水溶液中和完全避免析氧反应的条件下,Fe(Ⅱ)物种在该电极上进行电化学氧化并生成FeO42-.结果表明,Fe(OH)3在浓NaOH溶液中发生酸式电离,形成可溶于水的FeO2-,该离子的浓度随着碱溶液浓度变化而发生明显变化,而且它还是发生化学氧化和电化学氧化的反应物.在SnO2-Sb2O3/Ti电极上,FeO42-的电化学还原起始电位为0.38V(vs.Hg/HgO,14mol/LNaOH),FeO2-电化学氧化起始电位为0.54V.结果还表明,用电化学方法氧化Fe(Ⅱ)物种生成FeO42-是个多步骤过程.     

液相放电法合成氮化碳晶体

自从 Cohen等 [1,2 ] 预言了一种碳氮化合物 ( β- C3N4 )可能具有比金刚石还高的硬度和其它优异的力学、电学和光学性能以来 ,人们竟相采用各种技术手段 (如化学气相沉积、磁控溅射、离子束沉积和激光刻蚀等 )尝试合成这种新材料 [3,4 ] .但是 ,大多数合成的氮化碳材料为非晶或者是少量的晶体包埋在非晶的碳和 CNx 材料中 ,尚未制得可以精确地研究其晶体结构的足够大的单晶 .1 999年 ,Fu等 [5] 将液相电沉积技术应用于氮化碳材料的合成 ,从乙腈中沉积了氮含量为 2 5 %的氮化碳薄膜 .目前电化学沉积法制备的氮化碳薄膜多为非晶膜 [6～ 9]…     

Determination of the arc-root position in a DC plasma torch

The behavior of an arc operated in the nontransferred mode with a conical-shaped cathode and a nozzle-shaped anode is studied by applying general tyro-dimensional conservation equations and auxiliary relations for the simulation of arc channel flows. The position of the arc-root attachment at the anode surface is determined by using Steenbeck's minimum principle, which postulates a minimum arc voltage for a given current and certain given boundary conditions. The overall effects of the anode-arc root on the plasma flow are, studied by comparing the results with those of the transferred mode of operation. Specific arc-channel diameters are chosen in the simulation in order to verify flit, numerical model through comparisons with experimental results. The results show that Steenbeck's minimum principle is useful for determining the position of the arc-root attachment at the anode surface. Application of this method for control of the arc-anode attachment may be valuable in the design and operation of plasma spray torches to avoid jet instabilities.     

铁阳极在浓NaOH溶液中的极化特征

使用极化曲线、电解曲线对纯铁电极在浓NaOH 溶液中的极化过程进行了研究. 结果表明, 碱溶液温度越高, 碱浓度越低,电流密度越高, 铁阳极越容易发生钝化;但在某些情况下, 铁电极出现钝化的现象很微弱甚至观察不到.电解法制备高铁酸盐的适宜条件为, 温度25-35 ℃, 极化电流密度≤4.7 mA·cm-2, 碱浓度≥ 14.5 mol·L-1. 用电化学阻抗谱(EIS)研究了上述极化过程中电极表面的阻抗变化情况, 据此描述了铁阳极在浓NaOH溶液中超钝化区极化时的阶段特征.     

LaGaO3基固体氧化物燃料电池阳极材料Ce1-xTmxO2-δ（Tm=Cu,Mn,Fe）研究

以研究与Sr,Mg掺杂LaGaO3(LSGM)电解质匹配的阳极材料为出发点,系统研究了Ce1-xTmxO2-δ(Tm=Cu,Mn,Fe)固溶体的晶体结构、热化学稳定性、电化学性能和单电池发电实验。柠檬酸法合成的Ce1-xTmxO2-δ化合物在x<0.2时均为单相材料,与LSGM电解质有良好的热化学相容性。采用交流阻抗法研究了阳极材料的电化学性能,金属元素掺杂可以显著地改善CeO2电化学性能,Fe元素掺杂阳极材料极化电阻最小,随着元素掺杂量的增加以及氢气增湿,极化电阻减小。采用电解质支撑结构单电池进行发电实验,在800℃时,以Ce0.8Fe0.2O2-δ作为阳极的单电池最高功率密度可达98 mW.cm-2,表明该材料作为IT-SOFC的阳极材料具有一定的可行性,有望成为适合LSGM电解质的阳极材料。     

Double perovskite oxides Sr_2Mg_(1-x)Fe_xMoO(6-δ) for catalytic oxidation of methane

The double perovskite oxides Sr2Mg1-xF exMoO6-δ were investigated as catalysts for the methane oxidation.The structural properties of catalysts were characterized in detail by X-ray diffraction,X-ray photoelectron spectroscopy and X-ray absorption spectroscopy.The catalytic property was strongly influenced by the Fe substitution.The relation between catalytic performance and the degree of Fe substitution was examined with regard to the structure and surface characteristics of the mixed oxides.The Fe-containing catalysts exhibited higher activity attributable to the possible(Fe2+,Mo6+) and (Fe3+,Mo5+)valency pairs,and the highest activity was observed for Sr2Mg0.2Fe0.8MoO6-δ.The enhancement of the catalytic activity may be correlated with the Fe-relating surface lattice oxygen species and was discussed in view of the presence of oxygen vacancies.     

真空蒸镀法制备锡薄膜及其嵌锂电化学性能

采用真空蒸镀法在铜片基底上沉积锡薄膜作为锂离子电池负极材料,对所制备的锡薄膜采用扫描电子显微镜、X射线衍射表征,研究了其表面形貌和组成。 将制备的薄膜在手套箱中组装成CR2032型钮扣式电池,进行电化学测试,研究其电化学性能。 实验结果表明,在相同蒸发时间和基底温度的条件下,随着蒸发功率的增加,沉积的锡颗粒逐渐增大,相应的电化学性能降低。 以蒸发功率200 W、基底温度150 ℃制得的样品粒径为100~200 nm,含有Cu6Sn5合金相,以0.2C倍率充放电循环20周后放电容量达527 mA·h/g。