王琴
,
李建玲
,
高飞
,
李文生
,
武克忠
,
王新东
新型炭材料
通过循环伏安法在多孔活性炭表面沉积了聚苯胺膜,并采用扫描电子显微镜、交流阻抗潜以及恒电流允放电技术对聚苯胺、活性炭和聚苯胺/活性炭复合电极进行了研究.结果显示:聚苯胺在活性炭表面形成一层由多孔网状结构组成的均匀的膜.聚苯胺/活性炭复合电极比活性炭电极具有更高的容量,同时比聚苯胺电极具有更好的循环稳定性.聚苯胺/活性炭复合电极的比电容为587F/g,而活性炭电极仅为140F/g.在50次充放电循环后,聚苯胺电极比电容从513降至334F/g,而聚苯胺/活性炭复合电极从415F/g下降为383F/g.
关键词:
超级电容器
,
聚苯胺
,
活性炭
,
循环伏安
,
比电容
李山梅
,
叶锋
,
魏浩杰
,
侯淼淼
,
王同涛
,
王新东
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.01.013
以氯铱酸为主要的前驱体,采用加热分解法制备了不同Ru含量的Ir_(1-x)Ru_xO_2/Ti析氧阳极,并采用扫描电镜,循环伏安,恒电流电解,线性极化等测试手段对电极进行表征和测试.电化学测试结果表明当Ir,Ru的摩尔比为3:2时,500 mA·cm_(-2)恒电流水解电位最低,为1.4 V(vs.SCE);循环伏安测试表明,Ir_(0.6)Ru_(0.4)O_2/Ti的伏安电量亦达到最高,达到1271 mC·cm_(-2),析氧电催化活性点最多.SEM表面形貌进一步证实了Ru的加入使得电极的表面的多孔结构更加明显,当Ir,Ru摩尔比为3:2时,电极表面颗粒最小,孔隙率最高,亦表明该电极的电化学活性表面积最大,电催化活性最高.
关键词:
Ir_(1-x)Ru_xO_2/Ti
,
电催化活性
,
多孔性
石青荣
,
段淑贞
,
赵立忠
,
王新东
腐蚀学报（英文）
用循环伏安法和卷积技术研究了LiF-NaF低共熔体中,以K2TiF6形式加入的Ti(Ⅳ)在铂电极上阴极还原机理,计算了各还原步骤所传递的电子数。结果表明,Ti(Ⅳ)的电化学还原机理为耦联均相歧化反应的三步骤电荷传递反应。
关键词:
钛离子
,
null
,
null
梁行方
,
马宏军
,
段淑贞
,
石青荣
,
王新东
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.1999.04.006
采用循环伏安法和计时电流法研究了LiF-KF熔盐体系中钕离子在钼电极上的还原过程.结果表明,在本实验条件下,钕离子的电化学反应是一步还原,阴极过程受扩散控制.且在沉积的初级阶段是三维半球形瞬时成核,而后是扩散控制下的晶核长大过程.
关键词:
钕
,
氟化物
,
熔盐
,
电化学
李梦英
,
张洪波
,
王兰玉
,
王新东
,
杨晓江
,
杨杰
连铸
通过不同结晶器漏斗及窄边形状和不同的保护渣的对比试验,在平整工序逐卷检验热轧板卷纵裂缺陷,确定了控制低碳钢表面裂纹缺陷的最佳工艺技术路线.在此基础上,研究了薄板坯纵裂的发生机制和漏斗结晶器的连铸工艺特性,为控制薄板坯纵裂提供依据.
关键词:
薄板坯连铸
,
结晶器漏斗形状
,
表面纵裂
,
低碳钢
许江枫
,
李建玲
,
李文生
,
王新东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00879
在正交试验的基础上考察了烧结温度及时间、锂源对固相合成Li4Ti5O12性能的影响. 结果表明, 烧结温度为最显著影响因素; 恰当的温度与时间组合可以制备粒径小、结晶度好的产物, 具有良好的电化学性能; 硝酸锂为锂源制备的Li4Ti5O12具有较好的高倍率充放电能力. 以LiNO3为锂源, 空气气氛下800℃烧结12h, 所得Li4Ti5O12在大电流密度下充放电性能良好, 1C、2C、5C时的放电容量分别达到了151、140、115mAh·g-1, 且具有良好的可逆性.
关键词:
电极活性材料
,
Li4Ti5O12
,
preparation
刘伯文
,
王新东
,
李建玲
,
郭敏
材料科学与工艺
采用相转化法制备了PVDF-HFP基多孔聚合物电解质,研究了PVDF-HFP的溶解温度、溶剂用量以及非溶剂用量等因素对聚合物电解质性能的影响,分别采用交流阻抗法和稳态电流法测定了聚合物电解质膜的离子电导率和离子迁移数,并通过扫描电镜观察了多孔聚合物膜的表面形貌,研究表明,制备PVDF-HFP多孔聚合物电解质膜的合适条件为:溶胶温度50～60℃、溶胶时间2 h、溶剂与PVDF的质量比为9～11、非溶剂与PVDF的质量比为0.5～0.25.该条件下制得的多孔聚合物电解质膜的孔隙率达到70%左右、离子迁移数在0.3左右、室温离子电导率达到1.6×10-3 S·cm-1.
关键词:
相转化法
,
聚合物电解质
,
PVDF-HFP
,
离子电导率
许江枫
,
李建玲
,
李文生
,
王新东
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.05.021
在正交试验的基础上考察了烧结温度及时间、锂源对固相合成Li4Ti5O12性能的影响.结果表明,烧结温度为最显著影响因素;恰当的温度与时间组合可以制备粒径小、结晶度好的产物,具有良好的电化学性能;硝酸锂为锂源制备的Li4Ti5O12具有较好的高倍率充放电能力.以LiNO3为锂源,空气气氛下800℃烧结12h,所得Li4Ti5O12在大电流密度下充放电性能良好,1C、2C、5C时的放电容量分别达到了151、140、115mAh·g-1,且具有良好的可逆性.
关键词:
电极活性材料
,
Li4Ti5O12
,
制备
王萌
,
王新东
,
陈明
,
杨兆一
,
董超振
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62477-4
直接甲醇燃料电池(DMFC)因其燃料能量密度高，工作温度低，低污染排放等优点被认为是用作移动设备电源的最佳选择之一，至今已有美国的Oorja Protonics公司和丹麦的IRD公司等新能源相关企业相继发布了多款用于手机、电脑、通信基站、叉式装卸机或房车的商业产品.然而， DMFC内部的复杂情况造成的多种不同的电压损失仍旧使得其实际电压效率远低于理论值.其中从阳极渗透到阴极的甲醇造成的混合电位导致的电压损失尤为明显.目前，众多研究人员都致力于开发高稳定性、高耐久性、高性能且低成本的催化材料体系，以克服传统Pt催化剂存在的各种问题.除了催化剂本身之外， DMFC的问题还与其中膜电极的微结构和电化学特性息息相关.膜电极是化学能通过电催化氧化还原反应转化为电能的反应场所，通常由阳极扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层和阴极扩散层依序组合而成.通过对MEA中的各层进行优化，如传质管理和甲醇渗透等问题都能得到有效解决.
近年来，纳米技术常被用于改进DMFC性能的研究.具备纳米结构的金属-碳/金属氧化物载体类催化材料得到了广泛研究.这些电催化材料在制备方法、结构和组分上都有较大区别.结构方面，许多研究都证明制备纳米级多孔网络结构或者有序阵列结构的催化层有助于提高催化性能和Pt的利用率.组分方面，许多研究人员都开展了引入Pt以外金属成分或金属氧化物来改变Pt催化剂的表面电子状态的研究.引入这些组分导致的配位体效应可以通过弱化Pt与H+， OH-或COads等的相互作用来起到抗催化毒化和提高催化效率的作用.尽管对于DMFC领域的认知逐渐完善，但是仍有许多问题有待解决.因此，本文介绍了目前用于DMFC的纳米结构电催化材料和多孔电极的研究进展.重点介绍了纳米结构催化剂和载体材料的合成及表征.
通过对比不同催化材料的特性可以发现，在本文涉及到的催化材料中， In0.1SnO2-Pt和(MoO3)0.2SnO2-Pt/C表现出了最高的催化活性，但是它们高效催化甲醇电氧化所需的碱性环境与现在占绝对主流地位的Nafion质子交换膜所必须的酸性环境相冲突，所以其实际应用价值在碱性阴离子交换膜研究取得突破前都难以有效发挥.而另一类表现较好的采用溶致液晶模板法合成的纳米树枝状和纳米星形Pt催化剂则存在制备工艺难以商业规模化的问题.总的来说，采用溶剂热合成法制备的Pt-NRCeO2/GNs和Pt/Ti0.9Sn0.1O2-C等纳米结构金属氧化物、碳材料复合载体和Pt基贵金属催化剂组成的催化材料体系不仅催化性能相对于商业化Pt纳米颗粒有很大提高，而且制备方法易于商业规模化，值得进一步关注.此外，本文还介绍了如内部传质过程的理论建模计算和膜电极中功能结构的制备等优化DMFC中多孔电极内传质过程的方法.通过计算机模拟得到优化DMFC内部传质过程所需的扩散层、催化层的传质特性相关参数，再通过改进MEA制备工艺，有效控制各层的结构参数向模拟的优化值靠拢，能够实现DMFC性能的有效提升.综合模拟、实验研究及工艺研究结果，根据实际需要，设计和制备包含新功能层的MEA的相关研究也更进一步提高了DMFC的性能和实用性.就目前的研究情况而言，如果在性能提升的基础上，使用寿命再取得突破， DMFC一定会有很好的商业应用前景.
关键词:
催化剂
,
多孔电极
,
甲醇渗透
,
电催化性能
,
膜电极
,
直接甲醇燃料电池
王文红
,
薛方勤
,
王新东
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.05.018
用热分解法使Ir包覆到碳毡表面,经过50次循环充放电后Ir的附着良好.稳态极化和循环伏安实验结果表明,Ir修饰后的碳毡电极上V(Ⅳ)/V(V)的电荷转移极化电阻降低,Ir催化剂降低了V-O键打开和形成的活化能,从而降低了电池极化.以Ir修饰碳毡为电池正极、酸和热处理的碳毡为负极组成的全钒氧化还原液流电池,在20 mAcm-2充放电时的电压效率达87.5%.与用未经修饰的碳毡组成的电池相比,电压效率提高6.9%,内阻降低了25%.
关键词:
复合材料
,
全钒氧化还原液流电池
,
Ir修饰电极
,
氧化还原反应过电位
