铁钌磷化物纳米材料的制备及其电催化析氢性能 被引量：1

1

作者 崔玉琛 杨齐凤 +1 位作者 张旭 冯莱 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第32期3385-3390,共6页

过渡金属磷化物是一种优良的析氢反应(HER)催化剂,因其成本低、制备方法简单受到了广泛的关注.本研究采用两步法制备了一系列铁钌磷化物(FeRu-P)纳米材料,并通过线性扫描伏安法(LSV)评估催化剂在酸性体系中的HER催化性能.结果表明,当Fe... 过渡金属磷化物是一种优良的析氢反应(HER)催化剂,因其成本低、制备方法简单受到了广泛的关注.本研究采用两步法制备了一系列铁钌磷化物(FeRu-P)纳米材料,并通过线性扫描伏安法(LSV)评估催化剂在酸性体系中的HER催化性能.结果表明,当Fe/Ru比为3:7时催化剂具有最优和稳定的析氢催化性能,取得10 mA/cm^2电流密度的过电位(η10)仅为31 mV,Tafel斜率为37.98 mV/dec,与商业化的Pt/C非常接近.对其形貌、结构和组分的表征结果显示,该催化剂优良的催化性能可归因于其二维纳米片形貌,Fe-Ru的协同作用以及相对较高含量的催化活性组分. 展开更多

关键词 过渡金属磷化物 电催化剂 析氢反应 过电位 Tafel斜率

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柔性锌-空气电池进展与展望 被引量：4

2

作者 滕浩天 王文涛 +3 位作者 韩晓峰 郝翔 杨瑞枝 田景华 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第1期13-28,共16页

近年来,人们越来越关注柔性可穿戴电子设备。柔性锌-空气电池由于有较高的理论能量密度以及对像人体一样不均匀表面的适应能力,有望成为下一代电子产品的电源。在柔性锌-空气电池研究领域,人们已经取得了较好的研究进展,各种柔性锌-空... 近年来,人们越来越关注柔性可穿戴电子设备。柔性锌-空气电池由于有较高的理论能量密度以及对像人体一样不均匀表面的适应能力,有望成为下一代电子产品的电源。在柔性锌-空气电池研究领域,人们已经取得了较好的研究进展,各种柔性锌-空气电池的制备方法已被报道。本文阐述了近年来柔性锌-空气电池的主要成就以及面临的困难,特别是关注凝胶电解质、金属阳极以及柔性空气阴极对柔性锌-空气电池电化学性能的影响,最后讨论了柔性锌-空气电池面临的主要挑战与发展前景。 展开更多

关键词 凝胶电解质 金属阳极 空气阴极 电池构型 柔性锌-空气电池

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机器学习在材料设计方面的研究进展 被引量：10

3

作者 孙中体 李珍珠 +3 位作者 程观剑 徐其琛 侯柱锋 尹万健 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第32期3270-3275,共6页

新材料的发现是推动现代科学发展与技术革新的源动力之一,是当前促进经济发展与解决环境问题的迫切需求.传统的材料研发基于试错法,效率低且成本高.大量实验与计算模拟产生的数据为新材料的研发提供了新契机.基于这些数据,机器学习最近... 新材料的发现是推动现代科学发展与技术革新的源动力之一,是当前促进经济发展与解决环境问题的迫切需求.传统的材料研发基于试错法,效率低且成本高.大量实验与计算模拟产生的数据为新材料的研发提供了新契机.基于这些数据,机器学习最近在材料性能预测、新材料的发现与设计等领域取得了很大进展.譬如基于材料项目(materials project)数据库对钙钛矿材料的统计分类、结合高通量计算对双钙钛矿卤化物材料稳定性的预测,以及金属间化合物电催化剂的设计与筛选等.除了基于隐式模型的预测,机器学习也可以用来发现具有物理可解释性的显式描述符,从而加速新材料的发现. 展开更多

关键词 机器学习 材料设计 能源转换 描述符

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卤化钙钛矿太阳能电池材料理论研究进展 被引量：8

4

作者 黄杨 孙庆德 +2 位作者 徐文 何垚 尹万健 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1730-1751,共22页

卤化钙钛矿由于具有低成本、高效率等特点,最近作为非常有前景的太阳能电池吸收层材料被广泛研究。卤化钙钛矿型太阳能电池效率在短短的几年间由3.8%(2009年)迅速增加到22.1%(2016年)。卤化钙钛矿型太阳能电池的出现彻底改变了太阳能电... 卤化钙钛矿由于具有低成本、高效率等特点,最近作为非常有前景的太阳能电池吸收层材料被广泛研究。卤化钙钛矿型太阳能电池效率在短短的几年间由3.8%(2009年)迅速增加到22.1%(2016年)。卤化钙钛矿型太阳能电池的出现彻底改变了太阳能电池领域,不仅因为它们快速增长的效率,而且因为它们在材料生长和结构方面的可控性。卤化钙钛矿型太阳能电池的优越性能说明卤化钙钛矿材料具有独特的物理性质。在本综述中,我们总结了卤化钙钛矿材料最近几年在结构、电学、光学方面的理论研究成果,这些都与它们在太阳能电池方面的应用密切相关。我们也将探讨一些卤化钙钛矿型太阳能电池目前遇到的挑战以及可能的理论解决途径。 展开更多

关键词 卤化钙钛矿 太阳能电池 理论研究

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含氮金属有机框架衍生的铜基催化剂电催化还原二氧化碳 被引量：7

5

作者 金惠东 熊力堃 +5 位作者 张想 连跃彬 陈思 陆永涛 邓昭 彭扬 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第11期114-124,共11页

将二氧化碳转化为高附加值的燃料和化学品是缓解当前能源和环境危机的有效策略之一。众所周知,铜基纳米材料是电还原二氧化碳的良好催化剂,但仍存在选择性低和耐久性差等缺点。本文中,我们以Cu-NBDC MOF为前驱体,通过退火得到了一种锚... 将二氧化碳转化为高附加值的燃料和化学品是缓解当前能源和环境危机的有效策略之一。众所周知,铜基纳米材料是电还原二氧化碳的良好催化剂,但仍存在选择性低和耐久性差等缺点。本文中,我们以Cu-NBDC MOF为前驱体,通过退火得到了一种锚定在氮掺杂多孔碳上的Cu_(2)O/Cu催化剂(Cu_(2)O/Cu@NC)。XPS结果显示,Cu_(2)O/Cu@NC中的CuN含量随着退火温度升高而降低。通过电还原二氧化碳测试结果分析,我们发现与不含氮的Cu_(2)O/Cu@C相比,Cu_(2)O/Cu@NC有效抑制了副反应HER,提高了电还原二氧化碳反应的整体催化活性,而且随着Cu-N含量的增加,Cu_(2)O/Cu@NC对乙烯和甲烷的选择性得到显著提高。在400℃退火处理下,Cu_(2)O/Cu@NC的CO_(2)催化效率高于86%(-1.4--1.6V vs.RHE),其中包括20.4%的C_(2)H_(4)(-1.4V vs.RHE)和23.9%的CH4(-1.6V vs.RHE)。相比之下,Cu_(2)O/Cu@C的二氧化碳还原效率最高不足50%,且无明显乙烯和甲烷生成。我们认为这些显著的催化性能差异主要归因于Cu-N有利于稳定二氧化碳还原反应中*CH2中间体的吸附,抑制*H生成氢气。这些结果表明,通过调控氮的掺杂可以有效改变铜基MOF衍生的催化剂的二氧化碳还原路径并提高其催化性能。 展开更多

关键词 铜基MOFs材料 氮掺杂 CU O/Cu 二氧化碳还原

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α-氧化铁介孔纳米材料的制备及其在锂/钠离子电池中的电化学性能 被引量：6

6

作者 李华梅 陈宇杰 +1 位作者 赵晓辉 邓昭 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1670-1676,共7页

采用硬模板法合成了具有六方排列的平行圆柱形有序孔道介孔α-氧化铁(α-Fe_2O_3),并将其用作锂离子、钠离子电池的负极材料。所制备的介孔α-Fe_2O_3凭借其独特的有序介孔结构,有效缓解电极在充放电过程中的体积效应,提高了电解液浸润... 采用硬模板法合成了具有六方排列的平行圆柱形有序孔道介孔α-氧化铁(α-Fe_2O_3),并将其用作锂离子、钠离子电池的负极材料。所制备的介孔α-Fe_2O_3凭借其独特的有序介孔结构,有效缓解电极在充放电过程中的体积效应,提高了电解液浸润性,促进锂/钠离子的转移和传输,从而在锂离子及钠离子电池中均表现出优异的电化学性能。作为锂离子电池负极时,其首圈放电比容量为983.9 mAh·g^(-1)。经过100次循环后,其放电比容量为1 188.0 mAh·g^(-1)。在钠离子电池中,其首圈放电比容量为687.7mAh·g^(-1)。经过50次循环后,仍有316.9 mAh·g^(-1)的放电比容量。 展开更多

关键词 介孔材料 模板合成 负极材料 锂离子电池 钠离子电池

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材料的非简谐性描述符

7

作者 李环娅 周柯 尹万健 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期289-296,共8页

非简谐效应是诸如软模相变、负热膨胀、多铁性和超低热导率等材料性质的根源.已有的关于量化材料非简谐性的方法没有给出清晰准确的非简谐性描述符,并且计算流程复杂,需要极其耗时的分子动力学模拟.故亟需提出一个可以快速计算的非简谐... 非简谐效应是诸如软模相变、负热膨胀、多铁性和超低热导率等材料性质的根源.已有的关于量化材料非简谐性的方法没有给出清晰准确的非简谐性描述符,并且计算流程复杂,需要极其耗时的分子动力学模拟.故亟需提出一个可以快速计算的非简谐性描述符,用来理解、评估、设计和筛选具有强非简谐性的功能材料.本研究将晶格非谐性分解为单声子非谐性σ_((q,j))^(A),并提出温度依赖的晶格非谐性的定量描述符A_(ph)(T).该描述符既可以定量描述从Si,GaAs,CdTe,NaCl到CsPbI_(3)的晶格非谐性的变化趋势,又可以成功预测非简谐效应驱动的体积模量和晶格热导率性质的变化.本工作提出的非简谐性描述符能够快速量化材料非简谐性,并且可直观地展现材料非简谐效应的声子模态分布.本方法计算简单、高效且有效,可为基于非简谐性筛选与设计材料打下基础. 展开更多

关键词 非简谐效应 声子非简谐 晶格热导率 第一性原理计算

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高锂利用率锂金属负极及其在锂硫电池中的研究进展

8

作者 沈晓魏 陆豪量 +2 位作者 许娜 朱鹏 钱涛 《纳米技术》 CAS 2023年第1期7-28,共22页

随着社会的进步与环保意识的提高,至2030年,众多老牌汽车厂商都会停止生产内燃机汽车。目前国内外的汽车市场无不对电动汽车或混合动力汽车加大研究投入,高比能量锂离子电池作为新时代汽车储能装置的关键组成部分,一直广受关注。目前锂... 随着社会的进步与环保意识的提高,至2030年,众多老牌汽车厂商都会停止生产内燃机汽车。目前国内外的汽车市场无不对电动汽车或混合动力汽车加大研究投入,高比能量锂离子电池作为新时代汽车储能装置的关键组成部分,一直广受关注。目前锂离子电池负极材料如石墨、硅碳等已经广泛应用于锂离子电池中,但石墨负极低的储锂质量比容量(372 mA•h/g)和硅碳负极巨大的体积膨胀效应一直限制了它们的进一步发展。而正极材料如LiFePO4、LiMO2 (M = Ni、Co、Mn)等虽然也已经投入商用,但低储锂质量比容量(<300 mA•h/g)、安全性、倍率性能等问题也限制着它们的发展。被誉为下一代储能系统最有力候选者的锂硫电池是由有着质量比容量分别为3860 mA•h/g和1675 mA•h/g的锂金属负极和硫正极组成的。然而由于锂金属负极存在着枝晶生长的问题,并且硫正极产生的多硫化物会在电解液中溶解引起穿梭效应,这些都严重影响着锂金属电池锂的利用率及锂硫电池的硫利用率。本综述详细介绍了锂金属电池面临的问题以及锂硫电池目前的研究进展。 展开更多

关键词 锂金属电池 均匀锂沉积 锂硫电池 穿梭效应 高利用率

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海胆针状金纳米颗粒用于电催化二氧化碳还原 被引量：3

9

作者 张想 谢旭岚 +1 位作者 熊力堃 彭扬 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2824-2831,共8页

采用不加表面活性剂的种子介导生长策略合成了具有针状结构的金纳米颗粒,其针尖处的尖端电场效应能有效富集电解质阳离子并提高二氧化碳局部浓度,从而提高催化剂的电流密度和一氧化碳选择性,在−0.6 V(vs.RHE)时的法拉第效率可以达到96%... 采用不加表面活性剂的种子介导生长策略合成了具有针状结构的金纳米颗粒,其针尖处的尖端电场效应能有效富集电解质阳离子并提高二氧化碳局部浓度,从而提高催化剂的电流密度和一氧化碳选择性,在−0.6 V(vs.RHE)时的法拉第效率可以达到96%.电化学性能测试结果表明,其高选择性不仅来源于丰富的表面缺陷,更主要源于其独特的针状结构所带来的尖端电场效应. 展开更多

关键词 电催化二氧化碳还原 种子介导 反应动力学 尖端电场效应

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锂离子电池硅基负极材料的研究进展 被引量：3

10

作者 潘雨默 牛峥 +4 位作者 陈祥祯 唐佳易 孙迎辉 王海波 赵亮 《电池工业》 CAS 2019年第2期92-100,共9页

硅材料因其具有较高的理论容量、脱/嵌锂电位较低等优势受到人们的广泛关注。但是硅材料在嵌/脱锂过程中剧烈的体积效应限制了其实际应用。剧烈的体积变化将导致电极材料快速机械粉化,并从集流体上逐渐脱离,造成容量的快速下降。同时,... 硅材料因其具有较高的理论容量、脱/嵌锂电位较低等优势受到人们的广泛关注。但是硅材料在嵌/脱锂过程中剧烈的体积效应限制了其实际应用。剧烈的体积变化将导致电极材料快速机械粉化,并从集流体上逐渐脱离,造成容量的快速下降。同时,还会导致材料表面的固体电解质界面膜(solid electrolyte interface,SEI)不断破坏-重构,造成持续的锂离子损耗。因此这些缺点是硅材料运用于电池负极材料亟需解决的问题。针对上述问题一个很好的解决办法是同具有弹性的导电材料进行复合,由此硅与碳材料的复合成为锂离子电池阳极的理想选择。本文列举了一些改进硅基负极材料的方法,并对一些硅/碳复合负极材料进行了综述,以及提出未来硅碳负极材料发展趋势。 展开更多

关键词 锂离子电池 硅负极 体积膨胀 硅/碳复合

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锂离子电池高电压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的铬氧化物表面包覆研究 被引量：2

11

作者 顾婷婷 辛煜 +1 位作者 王海波 杨瑞枝 《电池工业》 CAS 2019年第1期8-12,共5页

LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料由于其高压放电平台、高能量密度、低成本和环境友好等特点备受关注。本文针对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4与电解液间存在的界面副反应等问题,采用表面包覆铬氧化物的方法对其进行改性。系统研究了铬氧化物包覆量... LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料由于其高压放电平台、高能量密度、低成本和环境友好等特点备受关注。本文针对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4与电解液间存在的界面副反应等问题,采用表面包覆铬氧化物的方法对其进行改性。系统研究了铬氧化物包覆量对材料电化学性能的影响,其中以Cr为1.24wt.%的铬氧化物包覆的材料具有优异的倍率性能,在大电流5C下的比容量为107mAhg^(-1),明显高于未包覆材料(75mAhg^(-1))。电化学阻抗图谱表明,铬氧化物包覆能够有效降低材料表面的电荷转移阻抗。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极 镍锰酸锂 包覆 铬氧化物

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钯催化分子内胺化合成苯并噁嗪酮衍生物 被引量：2

12

作者 周盼盼 管明玉 +2 位作者 张静宇 徐凡 赵应声 《有机化学》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2028-2033,共6页

苯并噁嗪酮及其衍生物具有重要的医用价值及生理活性,因此合成该类骨架结构受到很多化学家的重视.报道了一种以含N,O-双齿导向基团的苯氧乙酸为底物,通过钯催化的C—H键活化反应一步构建C—N键的新方法,合成了一系列苯并噁嗪类化合物.... 苯并噁嗪酮及其衍生物具有重要的医用价值及生理活性,因此合成该类骨架结构受到很多化学家的重视.报道了一种以含N,O-双齿导向基团的苯氧乙酸为底物,通过钯催化的C—H键活化反应一步构建C—N键的新方法,合成了一系列苯并噁嗪类化合物.该方法反应条件温和,操作简便,合成效率高. 展开更多

关键词 C—H键活化 钯催化 苯氧乙酸 分子内C—N成键

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MOF衍生N-CoFe-C@NF多级结构用于可充放锌-空气电池 被引量：2

13

作者 施可飞 杨皓景 +1 位作者 连跃彬 彭扬 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第32期3378-3384,共7页

锌-空气电池作为一种兼具成本低、容量高、环境友好等优点的高效储能器件,具有1084 Wh/kg的理论能量密度,甚至高于传统锂离子电池.锌-空气电池主要受限于其空气电极材料氧还原(ORR)和析氧反应(OER)缓慢的动力学,因此大量的研究都集中在... 锌-空气电池作为一种兼具成本低、容量高、环境友好等优点的高效储能器件,具有1084 Wh/kg的理论能量密度,甚至高于传统锂离子电池.锌-空气电池主要受限于其空气电极材料氧还原(ORR)和析氧反应(OER)缓慢的动力学,因此大量的研究都集中在如何优化其催化活性上.目前应用最广泛的ORR和OER的催化剂分别是Pt/C和RuO2,但是其高昂的价格和稀缺性使其应用受限.金属有机框架(MOF)是金属阳离子或阳离子团簇与有机配体配位形成的配位聚合物,具有高比表面积与结构可调控性等优势,经高温煅烧后可以获得结构各异且异原子掺杂(例如氮掺杂)的碳化物材料,展现了优良的ORR和OER催化活性,成为电催化领域的研究热点.类普鲁士蓝是一种典型的MOF材料,具有成分易调控、合成方法简单等优点.本研究通过氢氧化钴纳米棒的原位转化制备负载在泡沫镍上的钴铁双金属类普鲁士蓝,并以此为前驱体制备了氮掺杂钴铁双金属碳化物催化剂;使用扫描电子显微镜(SEM)、X光衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)等手段对样品进行表征;使用旋转圆盘电极、线扫描等测试材料研究其对ORR和OER催化性能的影响.结果表明,所制备的氮掺杂钴铁双金属碳化物催化剂具备较好的ORR和OER活性.在0.1 mol/L KOH溶液中,ORR半波电位为0.81 V;1.0 mol/L KOH中,OER电流密度达到10 mA/cm^2时,过电位为300 mV.该材料作为空气电极催化剂组装锌-空气电池,开路电压为1.29 V,且具备较好的稳定性和循环性. 展开更多

关键词 类普鲁士蓝 氮掺杂金属碳化物 氧还原反应 析氧反应 锌-空气电池

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粘结剂对形貌各异的石墨负极电化学性能的影响（英文） 被引量：2

14

作者 Rahim Shah Naveed Alam +6 位作者 Amir ARazzaq 杨成 陈宇杰 胡加鹏 赵晓辉 彭扬 邓昭 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1382-1390,共9页

本文通过不同形貌的石墨材料,研究了聚丙烯腈-丁二烯(NBR)作为锂离子电池粘结剂的电化学性能,并与商业化粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)进行了对比。由于NBR无定形的晶体结构和连续性的特点,使其能够更好的粘结在活性材料表面,在球型和片状石... 本文通过不同形貌的石墨材料,研究了聚丙烯腈-丁二烯(NBR)作为锂离子电池粘结剂的电化学性能,并与商业化粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)进行了对比。由于NBR无定形的晶体结构和连续性的特点,使其能够更好的粘结在活性材料表面,在球型和片状石墨表面都能形成均一的具有抑制副反应和提高锂离子传输能力的保护层。实验证明,片层状石墨在以PVDF作粘结剂时,电化学性能较差。然而,以NBR作为粘结剂时,球型和片状的石墨材料在库伦效率、循环稳定性和传输动力学上都有明显的提升。此项研究证实了粘结剂和活性材料的一致性对于提高锂离子电池电化学性能的重要性。 展开更多

关键词 粘结剂 聚丙烯腈-丁二烯 石墨负极 电化学性能 锂离子电池

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Cu2BaSn（S,Se）4薄膜研究进展 被引量：1

15

作者 易庆华 谢娟 +1 位作者 王晨 邹贵付 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第32期3297-3308,共12页

Cu2BaSn(S,Se)4薄膜是在Cu2ZnSn(S,Se)4的基础上发展提出的一类新型半导体材料.具有与Cu2ZnSn(S,Se)4相类似的性质特点,如直接带隙、带隙可调(1.5~2.1 e V)、p型半导体特性、大吸光系数、高载流子迁移率和良好化学稳定性等.更重要的是,C... Cu2BaSn(S,Se)4薄膜是在Cu2ZnSn(S,Se)4的基础上发展提出的一类新型半导体材料.具有与Cu2ZnSn(S,Se)4相类似的性质特点,如直接带隙、带隙可调(1.5~2.1 e V)、p型半导体特性、大吸光系数、高载流子迁移率和良好化学稳定性等.更重要的是,Cu2ZnSn(S,Se)4中Cu和Zn原子半径相似,易出现铜锌位置互换形成反位缺陷.而Cu2BaSn(S,Se)4中Ba和Cu的原子半径相差较大,反位缺陷形成能较高,不易形成缺陷.因此通过将Ba取代Zn后形成的Cu2BaSn(S,Se)4能缓解反位缺陷和带边拖尾等问题,使得Cu2BaSn(S,Se)4成为了替代Cu2ZnSn(S,Se)4的可选材料之一.另外Cu2BaSn(S,Se)4具有优异的光电特性,使其成为光电领域非常重要的材料之一.本文主要阐述了近几年来Cu2BaSn(S,Se)4薄膜的研究进展.包括基本特性,如结构和吸光特性等、各种生长方法的优缺点和在太阳能电池及光电化学等领域的研究进展情况.最后总结并展望了Cu2BaSn(S,Se)4的应用前景,为未来的研究提供方向. 展开更多

关键词 Cu2BaSn(S Se)4 Cu2ZnSn(S Se)4 反位缺陷 太阳能电池 光电化学

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电解水制氢中钌基电催化剂的研究进展 被引量：1

16

作者 姚俊杰 唐佳易 +2 位作者 杨志娟 陈建 孙迎辉(指导) 《电池工业》 CAS 2019年第3期151-156,共6页

能源枯竭引发了寻找替代能源的热潮,氢气作为一种清洁能源引起了人们的广泛关注,尤其关注于电解水制取氢气,因此开发高效、稳定、廉价的电解水析氢的催化剂就成为研究热点。本文综述了铂(Pt)族元素中最便宜的钌和钌基材料作为高效电催... 能源枯竭引发了寻找替代能源的热潮,氢气作为一种清洁能源引起了人们的广泛关注,尤其关注于电解水制取氢气,因此开发高效、稳定、廉价的电解水析氢的催化剂就成为研究热点。本文综述了铂(Pt)族元素中最便宜的钌和钌基材料作为高效电催化剂在电解水析氢反应中的研究进展,展望了钌和钌基材料在电解水析氢反应中的产业化应用前景。 展开更多

关键词 氢析出反应 电催化剂 钌基材料 进展

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高镍三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2@Li2ZrO3正极材料的表面修饰与电化学性能优化 被引量：1

17

作者 陈咏琳 刘笑之 +3 位作者 黄雪 方振华 徐世国(指导) 王海波(指导) 《电池工业》 CAS 2019年第6期292-297,共6页

利用正丁醇锆的水解反应,以碳酸锂为锂盐前驱体,在高镍三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)颗粒表面成功制备均匀且完整包覆的Li2ZrO3(LZO)纳米包覆层,厚度约为18nm。循环伏安(Cyclic Voltammetry,CV)和电化学交流阻抗(Electrochemical Imp... 利用正丁醇锆的水解反应,以碳酸锂为锂盐前驱体,在高镍三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)颗粒表面成功制备均匀且完整包覆的Li2ZrO3(LZO)纳米包覆层,厚度约为18nm。循环伏安(Cyclic Voltammetry,CV)和电化学交流阻抗(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)测试结果表面,摩尔质量分数为1 mol%的Li2ZrO3表面修改层能有效地抑制高镍三元NCM811正极材料与电解液之间的界面副反应,降低了其循环过程中的电化学极化,从而提高了正极材料的循环稳定性和倍率性能。在工作电压为2.7V-4.3Vvs.Li+/Li和电流密度为1C条件下,经包覆处理的NCM811@LZO正极材料首次放电比容量为177.5mAh/g,50次循环后保持在143.9mAh/g,均高于纯NCM811正极材料的149.3mAh/g和136.6mAh/g。 展开更多

关键词 高镍三元NCM811 Li2ZrO3包覆 正极材料 锂离子电池

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溶液法合成的功能无机材料氧化镍对钙钛矿太阳能电池光电性能的影响

18

作者 李龙飞 叶雅奇 +3 位作者 江文 苏兆俊 赵杰 孔祥强 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1967-1975,共9页

功能无机材料氧化镍(NiO_(x))作为钙钛矿太阳能电池中最有前途的空穴传输材料之一,其有着高空穴迁移率、良好的稳定性、易于加工以及适合的费米能级等优点。但是,由于NiO_(x)自身固有电导率低,Ni空位的电离能相当大,未掺杂的NiO_(x)中... 功能无机材料氧化镍(NiO_(x))作为钙钛矿太阳能电池中最有前途的空穴传输材料之一,其有着高空穴迁移率、良好的稳定性、易于加工以及适合的费米能级等优点。但是,由于NiO_(x)自身固有电导率低,Ni空位的电离能相当大,未掺杂的NiO_(x)中空穴密度受到很大限制,加上孔洞的积累增加了载流子复合的可能,从而降低了有效的电荷收集。因此,优化NiO_(x)薄膜的成膜质量是解决上述问题的关键。本文通过溶液法使用乙二醇甲醚(MEA)、乙醇(EA)和去离子水作为溶液,分别制备了DME-NiO_(x)、EA-NiO_(x)和NCs-NiO_(x)薄膜,并在浓度调节范围内对基于NiO_(x)的钙钛矿器件进行优化,最终得到了光电转化效率(PCE)为18.50%,开路电压(V_(oc))为1.034 V,短路电流(J_(sc))为22.94 mA/cm^(2),填充因子(FF)为78%的最佳器件。 展开更多

关键词 钙钛矿太阳能电池 空穴传输材料 氧化镍 溶液法 光电转化效率

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固态锂金属电池安全性研究进展

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作者 沈晓魏 王震康 +1 位作者 刘杰 钱涛 《纳米技术》 CAS 2022年第3期210-224,共15页

目前,固态锂金属电池(SSLMB)是实现高能量密度的下一代储能设备之一,其中,全固态电解质(SSEs)的使用有望彻底解决锂金属负极带来的安全问题。由于以往对SSEs电池的刻板印象,大部分研究主要集中于提高SSLMBs的电化学性能,而忽略了其安全... 目前,固态锂金属电池(SSLMB)是实现高能量密度的下一代储能设备之一,其中,全固态电解质(SSEs)的使用有望彻底解决锂金属负极带来的安全问题。由于以往对SSEs电池的刻板印象,大部分研究主要集中于提高SSLMBs的电化学性能,而忽略了其安全性问题。然而,在实际研究过程中,SSLMBs潜在安全性问题逐渐暴露。本综述总结了几种可能引发电池安全问题的原因,并简要概述了相应解决方案。最后,对今后超高安全性SSLMBs的研究进行了总结和展望。 展开更多

关键词 固态锂金属电池 固态电解质 安全性 锂金属负极

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高负载硫正极功能性黏结剂研究进展 被引量：1

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作者 张力 Rashid Arif +2 位作者 李莎 张桥保 晏成林 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第32期3285-3296,共12页

锂硫电池是高能量密度二次电池的重要体系.但硫材料固有的绝缘属性以及硫正极在电化学循环中特殊的"固-液-固"反应历程,易导致材料利用率低、极化严重、溶解性多硫化锂"穿梭"以及剧烈体积变化等负面影响,造成高负... 锂硫电池是高能量密度二次电池的重要体系.但硫材料固有的绝缘属性以及硫正极在电化学循环中特殊的"固-液-固"反应历程,易导致材料利用率低、极化严重、溶解性多硫化锂"穿梭"以及剧烈体积变化等负面影响,造成高负载硫正极性能发挥和稳定循环的极大困难.近年来,作为非活性组分的黏结剂在锂硫电池中被赋予了丰富的功能,如有效捕捉溶解性多硫化锂以及维持电极/导电结构长期循环稳定性等,极大地推动了高负载硫正极的发展.本文从高负载硫正极用黏结剂的关键作用、研究现状、作用机制原位解析、现存挑战以及未来发展方向等方面,重点归纳和阐述近年来高负载硫正极用功能性黏结剂的重要研究进展. 展开更多

关键词 锂硫电池 高负载硫正极 功能性黏结剂 体积效用 穿梭效应 原位表征

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