铁基硫酸盐因其高工作电压和低成本而成为钠离子电池(SIB)的理想正极候选材料,但其功率性能较差。针对以上问题,使用一种简易的方法,通过对氧化石墨烯进行凿孔处理,制备出多孔还原氧化石墨烯复合的Na_(2)Fe(SO_(4))_(2)@GO/C正极材料。...铁基硫酸盐因其高工作电压和低成本而成为钠离子电池(SIB)的理想正极候选材料,但其功率性能较差。针对以上问题,使用一种简易的方法,通过对氧化石墨烯进行凿孔处理,制备出多孔还原氧化石墨烯复合的Na_(2)Fe(SO_(4))_(2)@GO/C正极材料。氧化石墨烯表面富含大量的含氧官能团,在双氧水的作用下形成多孔氧化石墨烯,增大与电解液的接触面积和Na^(+)的扩散通道,使该材料具有出色的钠存储性能(0.1 C克容量为89.18 mA h·g^(-1))、优异的倍率性能(1 C克容量为77.37 mA h·g^(-1),容量保持率为86.8%,5 C克容量为56.3mA h·g^(-1),容量保持率为63%),优异的长循环性和高Na^(+)扩散系数。通过扫描电子显微镜(SEM),证实了多孔还原氧化石墨烯的可行性,通过不同扫描速率下的循环伏安曲线、拉曼测试、阻抗测试、赝电容计算,证实了该材料具有高充放电特征。展开更多
电化学分解水制氢是实现可持续、绿色制氢的重要途径,但由于阳极析氧反应(OER)缓慢的反应速率严重阻碍了全水解的效率。为从根本上解决此问题,利用低理论电位的硫离子氧化反应(SOR)取代OER,能极大的降低水电解的电压,提升水解效率,同时...电化学分解水制氢是实现可持续、绿色制氢的重要途径,但由于阳极析氧反应(OER)缓慢的反应速率严重阻碍了全水解的效率。为从根本上解决此问题,利用低理论电位的硫离子氧化反应(SOR)取代OER,能极大的降低水电解的电压,提升水解效率,同时在阳极获得增值产物。本工作通过共沉淀法成功制备出六氰钴酸钴(CoHCC)材料,并将CoHCC负载到泡沫镍(NF)基底上制备工作电极(CoHCC/NF),作为高效的硫离子氧化反应催化剂。在三电极体系下测试其SOR催化性能,CoHCC/NF仅需要0.31 V vs.RHE的低电压就能达到100 mA·cm^(-2)的电流密度,这远优于Co(OH)_(2)/NF和NF。此外,CoHCC/NF有最低的Tafel斜率(77mA·dec^(-1))和最小的电化学阻抗,且表现出良好的稳定性。同时,在两电极体系下模拟实际电解水制氢,测试表明新型耦合反应系统(SOR-HER)在达到100 mA·cm^(-2)电流密度时所需的电压远低于传统的全水解(OER-HER)制氢系统,本工作为超低能耗制氢和硫回收提供了一条有吸引力的途径。展开更多
本文以南瓜为前驱体,通过“水热反应-KOH活化-碳化”制备工艺,制备得到多孔碳材料(429.85 m^2 g^-1)。再通过封闭空间高温烧结的方法,将单质Se熔解-扩散进入多孔C材料中,同时控制活性物质Se的尺寸和形貌,进一步提高Se负载率(51.8%),从...本文以南瓜为前驱体,通过“水热反应-KOH活化-碳化”制备工艺,制备得到多孔碳材料(429.85 m^2 g^-1)。再通过封闭空间高温烧结的方法,将单质Se熔解-扩散进入多孔C材料中,同时控制活性物质Se的尺寸和形貌,进一步提高Se负载率(51.8%),从而获得高性能锂-硒电池正极复合材料。得到C/Se复合材料首圈放电容量超过1000 mAh g^-1,并且100圈后仍能维持在400 mAh g^-1左右。本文制备的C/Se复合材料具有良好的孔径结构,并且电化学性能优异,同时原料来源广泛且廉价,制备工艺简单,为锂-硒电池产业化提供了更大的可能。展开更多
文摘铁基硫酸盐因其高工作电压和低成本而成为钠离子电池(SIB)的理想正极候选材料,但其功率性能较差。针对以上问题,使用一种简易的方法,通过对氧化石墨烯进行凿孔处理,制备出多孔还原氧化石墨烯复合的Na_(2)Fe(SO_(4))_(2)@GO/C正极材料。氧化石墨烯表面富含大量的含氧官能团,在双氧水的作用下形成多孔氧化石墨烯,增大与电解液的接触面积和Na^(+)的扩散通道,使该材料具有出色的钠存储性能(0.1 C克容量为89.18 mA h·g^(-1))、优异的倍率性能(1 C克容量为77.37 mA h·g^(-1),容量保持率为86.8%,5 C克容量为56.3mA h·g^(-1),容量保持率为63%),优异的长循环性和高Na^(+)扩散系数。通过扫描电子显微镜(SEM),证实了多孔还原氧化石墨烯的可行性,通过不同扫描速率下的循环伏安曲线、拉曼测试、阻抗测试、赝电容计算,证实了该材料具有高充放电特征。
文摘电化学分解水制氢是实现可持续、绿色制氢的重要途径,但由于阳极析氧反应(OER)缓慢的反应速率严重阻碍了全水解的效率。为从根本上解决此问题,利用低理论电位的硫离子氧化反应(SOR)取代OER,能极大的降低水电解的电压,提升水解效率,同时在阳极获得增值产物。本工作通过共沉淀法成功制备出六氰钴酸钴(CoHCC)材料,并将CoHCC负载到泡沫镍(NF)基底上制备工作电极(CoHCC/NF),作为高效的硫离子氧化反应催化剂。在三电极体系下测试其SOR催化性能,CoHCC/NF仅需要0.31 V vs.RHE的低电压就能达到100 mA·cm^(-2)的电流密度,这远优于Co(OH)_(2)/NF和NF。此外,CoHCC/NF有最低的Tafel斜率(77mA·dec^(-1))和最小的电化学阻抗,且表现出良好的稳定性。同时,在两电极体系下模拟实际电解水制氢,测试表明新型耦合反应系统(SOR-HER)在达到100 mA·cm^(-2)电流密度时所需的电压远低于传统的全水解(OER-HER)制氢系统,本工作为超低能耗制氢和硫回收提供了一条有吸引力的途径。
文摘本文以南瓜为前驱体,通过“水热反应-KOH活化-碳化”制备工艺,制备得到多孔碳材料(429.85 m^2 g^-1)。再通过封闭空间高温烧结的方法,将单质Se熔解-扩散进入多孔C材料中,同时控制活性物质Se的尺寸和形貌,进一步提高Se负载率(51.8%),从而获得高性能锂-硒电池正极复合材料。得到C/Se复合材料首圈放电容量超过1000 mAh g^-1,并且100圈后仍能维持在400 mAh g^-1左右。本文制备的C/Se复合材料具有良好的孔径结构,并且电化学性能优异,同时原料来源广泛且廉价,制备工艺简单,为锂-硒电池产业化提供了更大的可能。
