Xianming WU
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Mingyou MA
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Zhuobing XIAO
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Zeqiang HE
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Jianben LIU
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Mingfei XU
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材料科学技术（英文）
Cathode material LiMn2O4 thin films were prepared by solution deposition followed by conventional thermal annealing (CTA) and rapid thermal annealing (RTA) using lithium acetate and manganese acetate as starting materials. The phase and surface morphology identification was done by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The electrochemical properties of the thin films were carried out by cyclic voltammetry, charge-discharge experiments, electrochemical impedance spectroscopy and potential step technique. The results show that both thin films are homogeneous and crack-free. Compared with the CTA derived thin films, the RTA derived ones with smaller grain size are more smooth and dense. The CTA and RTA derived LiMn2O4 thin films deliver the capacity of 34.5μAh/(cm2•\μm) and 38 μAh/(cm2•μm) and show the capacity loss of 0.050% and 0.037% per cycle after being cycled 100 times, respectively. The diffusion coefficient of lithium ion in the CTA derived LiMn2O4 thin-film electrode is 4.59×10-11 cm2/s, and that of lithium ion in the RTA derived one is 3.86×10-11 cm2/s.
关键词:
Cathode
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王凌燕
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禚林海
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赵凤玉
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61024-5
与块体材料相比，功能复合材料表现了更加优异的性能，而且比其中任何单一组分的性能都好，因此在催化、锂离子电池等领域得以广泛研究。通常情况下，在复合材料的制备中金属或金属氧化物粒子要求能够以足够小的粒径在基底上均匀分散，并实现活性组分负载量的可控。据报道，很多方法可以将金属(或氧化物)活性组分引入到载体之中，比如水热/溶剂热、水解、热分解、化学气相沉积等，但这些方法均存在如下缺点。第一，为了获得满意的负载量和可控包覆，碳基底需要预氧化处理使其表面含有丰富的含氧官能团。例如，由于碳纳米管自身的相容性和加工性较差，需要硝酸预氧化处理；石墨烯也需要预处理为石墨烯氧化物然后再进行第二组分的负载。但是，剧烈的氧化处理条件不可避免地造成对碳sp2结构和电子特性的破坏，并且增加了繁杂的后续处理过程。第二，金属组分前驱体在基底上负载不完全，易形成自由粒子聚集在溶液中，从而降低活性组分的有效利用。第三，传统方法中由于使用水、乙醇等表面张力大的极性溶剂，导致粒子结晶再生长，形成的颗粒尺寸大，对催化剂会降低活性表面积及催化效率；对于电池材料会增加电极/电解液的接触面积，增加锂离子的扩散距离及电池充电过程的内部应力。而且，有机溶剂由于粘度大，不利于金属纳米粒子在基底上的均匀分散及合成过程的绿色化。因此，我们利用资源丰富，廉价的二氧化碳作为绿色溶剂，研究了二氧化碳膨胀的乙醇体系中金属(氧化物)纳米粒子在碳基底上均匀负载的方法。由于超临界二氧化碳具有独特的低粘度、“零”表面张力、高扩散能力、以及物性参数随温度和压力可调等特点，可以使金属(氧化物)前驱体不受液体毛细作用的限制在孔道中快速、均一地分散，保证孔结构稳定，对多孔复合材料的加工和制备表现了巨大的优势。同时，超临界二氧化碳的抗溶剂能力也能够有效降低乙醇和水引起的溶剂效应，从而降低纳米粒子之间的聚集。此外，通过改变前驱体的浓度可以精确调控表面组分的负载量。更重要的是，碳基底可以直接利用制备碳基复合材料，无需任何预处理及表面活性剂参与，避免了前处理对基底的形貌和电子特性的破坏。本综述首先介绍了超临界二氧化碳膨胀乙醇体系的属性，讨论了碳基复合材料在该体系中的形成机理。然后分别介绍了零维碳球、一维碳纳米管、二维石墨烯、三维多孔碳材料作为基底形成的一系列金属(氧化物)复合材料，及这些材料在催化和锂离子电池领域中的应用。最后，对超临界二氧化碳沉积方法的应用进行了总结和展望。
关键词:
二氧化碳膨胀乙醇
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碳材料
,
金属氧化物
,
催化
,
电化学
高成耀
,
佟建华
,
边超
,
夏善红
新型炭材料
采用热丝化学气相沉积方法(HFCVD)制备硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极,并对BDD电极进行了表征和活化处理.以制备的BDD电极为工作电极利用阳极溶出伏安法对镉、铅、铜、汞重金属离子进行检测分析,考察了扫描方式、工作电极、支持电解液、pH值、电极硼掺杂浓度、富集时间、富集电位等因素对检测的影响.在优化实验条件下,对1-7 ppb的镉、铅、铜、汞重金属离子进行了同时检测,结果表明BDD电极对镉、铅、铜、汞重金属离子溶出峰的分离度较好,具有良好的线性度和重复性.
关键词:
掺硼金刚石薄膜电极
,
阳极溶出伏安法
,
重金属离子同时检测
,
电化学
H.Z. Yang
,
X.G. Sun
,
W.Q.Huang
,
M.L. Li
,
X.M. Yu
,
B.S.Zhang
,
Y.Qi
,
Q. Zhao
金属学报(英文版)
An electrochemical technique has been introduced and applied to fabricate superconducting MgB2 films in molten salts. MgCl2, Mg(BO2)2, NaCl, and KCl were used as electrolyte, graphite was used as the anode, and copper was used as the cathode, respectively. X-ray diffraction (XRD) analysis was chosen to investigate the phase composition and crystallinity of the films at different electrolysis temperatures. Standard four-probe technique and SQUID were applied to investigate the temperature dependence of resistance (R-T) properties and magnetic properties of the films, respectively. The results indicate that MgB2 films have been fabricated on the copper cathodes, and superconducting transition takes place close to 50 K.
关键词:
MgB2 film
,
null
,
null
