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阳极运动模式和电参数对电刷镀毫米级厚镍的影响
1
作者 白云峰 周言龙 +2 位作者 丁浩 董威威 朱世根 《电镀与涂饰》 北大核心 2026年第3期88-94,共7页
[目的]研究电刷镀过程阳极运动模式(固定或轴向往复运动)、电压和电流对毫米级厚Ni镀层品质的影响。[方法]对比了不同工艺参数下电刷镀所得厚Ni镀层的表面形貌、截面形貌和截面显微硬度,以确定可获得高表面品质与均匀组织Ni镀层的优化... [目的]研究电刷镀过程阳极运动模式(固定或轴向往复运动)、电压和电流对毫米级厚Ni镀层品质的影响。[方法]对比了不同工艺参数下电刷镀所得厚Ni镀层的表面形貌、截面形貌和截面显微硬度,以确定可获得高表面品质与均匀组织Ni镀层的优化工艺窗口。[结果]阳极往复运动相较于固定模式,Ni镀层表面粗糙度更低,内部结构更均匀致密;在较低电压和电流下制备的厚Ni镀层表面状态良好,内部组织致密,镀层厚度方向的显微硬度波动小。[结论]采用阳极轴向往复运动,控制刷镀电压为5 V、电流为10~15 A,可在45钢表面制备出平整光亮、组织致密、厚度达1 mm且硬度分布均匀的高品质厚镍镀层,为工程中厚镀层的可靠电刷镀制备提供了有效工艺参考。 展开更多
关键词 电刷镀 镍 厚镀层 阳极运动 电压 电流 表面品质
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6061铝合金阳极氧化-电沉积制备Ce-MOF@TA复合膜层及其耐蚀性
2
作者 刘涵钰 张宇 +4 位作者 赵蕊 岳浩 尚伟 张哲 温玉清 《电镀与涂饰》 北大核心 2026年第1期86-93,共8页
[目的]6061铝合金在长期使用中易发生腐蚀失效。为提高其使用寿命,需开发结合力强、防护性能持久的表面防护膜层。[方法]先对6061铝合金进行阳极氧化,得到多孔阳极氧化(PAO)底层,再通过电沉积法制备了负载单宁酸(TA)缓蚀剂的铈基金属有... [目的]6061铝合金在长期使用中易发生腐蚀失效。为提高其使用寿命,需开发结合力强、防护性能持久的表面防护膜层。[方法]先对6061铝合金进行阳极氧化,得到多孔阳极氧化(PAO)底层,再通过电沉积法制备了负载单宁酸(TA)缓蚀剂的铈基金属有机框架(Ce-MOF@TA)复合膜层。研究了电沉积时间、电压、1,3,5-苯三甲酸(H_(3)BTC)配体与金属盐物质的量比及TA质量浓度对膜层耐蚀性的影响。[结果]电沉积Ce-MOF@TA复合膜层的较优工艺参数为:H_(3)BTC与Ce(NO_(3))_(3)·6H_(2)O物质的量比1∶1,TA质量浓度7.5 g/L,电压15 V,时间40 min。在该条件下制备的Ce-MOF@TA膜层的腐蚀电流密度低至1.905×10^(-8) A/cm^(2),电荷转移电阻高达1.359×10^(7)Ω·cm^(2),经144 h中性盐雾试验后表面完好,未见点蚀。[结论]通过阳极氧化与电沉积相结合,在6061铝合金表面成功制备了Ce-MOF@TA复合膜层。该膜层结构致密,与基体结合良好,且TA缓蚀剂的引入与MOF结构产生了协同防护效应,使膜层具备优异的耐腐蚀性能,能有效延长铝合金在腐蚀环境中的服役寿命。 展开更多
关键词 铝合金 阳极氧化 电沉积 铈基金属有机框架 缓蚀剂 耐蚀性
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利用介孔碳的限域效应提升氧还原反应中Pt催化剂的耐久性
3
作者 黄应贺 黄仁兴 +4 位作者 石宇星 雷一杰 于涛 王诚 顾军 《无机材料学报》 北大核心 2026年第3期289-294,I0001-I0003,共9页
铂碳(Pt/C)催化剂是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)最具前景的阴极催化剂之一,但其耐久性不佳。这主要是由于铂纳米颗粒(Pt NPs)会发生团聚和迁移,Pt颗粒尺寸变大,从而使催化活性丧失。本研究通过构建具有串珠状内部孔隙结构的介孔碳载体(I... 铂碳(Pt/C)催化剂是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)最具前景的阴极催化剂之一,但其耐久性不佳。这主要是由于铂纳米颗粒(Pt NPs)会发生团聚和迁移,Pt颗粒尺寸变大,从而使催化活性丧失。本研究通过构建具有串珠状内部孔隙结构的介孔碳载体(IPMC),研究了Pt NPs在碳载体中的沉积位置,并将其精准限域在孔道内部,利用独特的孔隙结构,实现了Pt NPs的高效限域,提升了材料稳定性。分析表明,介孔碳催化剂中的Pt NPs经过30000圈加速耐久性测试(ADT)循环后平均粒径仅增加了0.46 nm,而实心碳催化剂中的Pt NPs增加了0.79 nm。介孔碳催化剂的电化学性能损失较小,电化学活性面积(ECSA)损失率为24.18%,显著低于实心碳催化剂(32.33%)。介孔碳催化剂耐久性优异主要归因于IPMC独特的孔隙结构所产生的限域效应,进而抑制内部Pt NPs的奥斯特瓦尔德(Ostwald)熟化和迁移行为,显著延缓了氧还原反应(ORR)催化活性衰减。本工作揭示了串珠状介孔对Pt NPs的物理限域机制,即相互连通且具有局部收缩的孔道结构形成空间屏障,有效阻碍溶解Pt物种的扩散迁移并锚定颗粒位置,为设计PEMFCs的最佳碳载体提供了更精确的结构蓝图。 展开更多
关键词 铂碳催化剂 介孔碳 耐久性 Ostwald熟化 ORR催化活性
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热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层表面热疲劳裂纹自动识别
4
作者 张文静 杨学坤 +1 位作者 李明亮 刘茵 《电镀与精饰》 北大核心 2026年第3期70-76,共7页
不同合金结构元素在受到周期性变化的影响下其热应力变化也不同,热疲劳会导致合金开裂产生裂纹,而小于结构元素的干扰会增加表面镀层图像的噪点,灰度特征容易与背景融合,降低了对裂纹定位的精度,热疲劳裂纹识别效果不佳。本文针对热浸镀... 不同合金结构元素在受到周期性变化的影响下其热应力变化也不同,热疲劳会导致合金开裂产生裂纹,而小于结构元素的干扰会增加表面镀层图像的噪点,灰度特征容易与背景融合,降低了对裂纹定位的精度,热疲劳裂纹识别效果不佳。本文针对热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层表面热疲劳裂纹自动识别方法展开研究。考虑到热浸镀Zn-Al-Mg合金结构元素的热应力变化,对镀层图像进行腐蚀和膨胀运算,并基于数学形态滤波,完成镀层表面图像滤波去噪处理;构建卷积神经网络模型,添加空间注意力机制以及信道注意力机制,提取热疲劳裂纹区域特征图,与背景分离;在训练模型过程中引入损失函数,提高对裂纹定位的精度,并将裂纹识别转换成二分类问题,实现合金镀层表面热疲劳裂纹自动识别。通过实验证明:利用所提方法进行热疲劳裂纹自动识别,峰值信噪比保持在25 dB以上,不仅能够准确捕捉裂纹的整体形态,而且就连极其微小的细节部分也能被有效识别,平均计算量为2.2 GFLOPs,平均参数量为1435106.6 M,能够以最快的速度完成裂纹识别任务,应用效果较好。 展开更多
关键词 热浸镀 Zn-Al-Mg合金镀层 热疲劳裂纹 自动识别 卷积神经网络
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锂金属电池负极枝晶生长微区结构的相场模拟
5
作者 宁慧燕 文丽华 +4 位作者 翁江翔 宋泊霖 郇志昊 魏国丰 姜旭 《黑龙江工程学院学报》 2026年第2期1-8,共8页
锂金属电池因其高能量密度被视为最具潜力的动力电池之一,但锂枝晶的生长制约了LMBs实际应用。文中基于Comsol建立了LMBs枝晶生长微区结构的非线性相场模拟,讨论其单枝晶定向形核与多枝晶随机形核的形貌及相场序变量分布、电解液电势分... 锂金属电池因其高能量密度被视为最具潜力的动力电池之一,但锂枝晶的生长制约了LMBs实际应用。文中基于Comsol建立了LMBs枝晶生长微区结构的非线性相场模拟,讨论其单枝晶定向形核与多枝晶随机形核的形貌及相场序变量分布、电解液电势分布及锂离子浓度分布的特点,分析了表面能各向异性强度、电压及温度对单枝晶定向形核与多枝晶随机形核的锂枝晶生长影响,分析结果表明:各向异性强度由0.01增至0.05时,主枝晶长度随着各向异性强度增大呈增大趋势;电压由0.1 V提升至0.3 V时,主枝晶长度随着电压增大同样呈增大趋势,而温度由278 K升至358 K时,温度越高,主枝晶的长度则越小。 展开更多
关键词 锂金属电池 枝晶生长 多物理场 相场法 数值模拟
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室内单晶硅装饰电镀涂层材料的制备及其性能
6
作者 张颖超 《电镀与精饰》 北大核心 2026年第3期35-43,共9页
为提升单晶硅在室内装饰领域的适用性,采用电化学沉积法在单晶硅表面制备纳米SiC/Ni复合镀层,研究不同电镀参数以及SiC质量浓度对镀层性能的影响,并通过表观形貌、物相分析、耐磨以及抗菌性能分析等对镀层进行表征。结果表明:当镀液温度... 为提升单晶硅在室内装饰领域的适用性,采用电化学沉积法在单晶硅表面制备纳米SiC/Ni复合镀层,研究不同电镀参数以及SiC质量浓度对镀层性能的影响,并通过表观形貌、物相分析、耐磨以及抗菌性能分析等对镀层进行表征。结果表明:当镀液温度、SiC质量浓度、电镀时间、电流密度分别为65℃、20 g/L、35 min、2.5 A/dm^(2)时,纳米SiC/Ni复合镀层性能达到最佳,此时SiC颗粒在镀层内均匀分布,镍晶粒尺寸细化至19.6 nm,仅为纯Ni镀层的51.3%,平均摩擦系数低至0.22,对两类菌种的24 h抑菌率分别达78.2%和81.5%,因此该复合镀层兼具优良的金属装饰质感、耐磨性及抗菌性。 展开更多
关键词 单晶硅 电镀涂层 摩擦系数 抗菌性能 SIC颗粒 复合镀层
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汽车用耐蚀性改性环氧磷酸锌涂层性能分析
7
作者 王雪钢 王利鹏 《电镀与精饰》 北大核心 2026年第3期44-51,共8页
传统汽车车身的环氧磷酸锌涂层因致密性不足、界面结合弱、耐蚀持久性有限,在复杂服役环境中存在易受腐蚀的问题。采用胱氨酸与环氧基硅烷、纳米二氧化硅复配,对磷酸锌进行协同改性,制备了新型汽车耐蚀环氧涂层。该改性涂层在冷轧钢板上... 传统汽车车身的环氧磷酸锌涂层因致密性不足、界面结合弱、耐蚀持久性有限,在复杂服役环境中存在易受腐蚀的问题。采用胱氨酸与环氧基硅烷、纳米二氧化硅复配,对磷酸锌进行协同改性,制备了新型汽车耐蚀环氧涂层。该改性涂层在冷轧钢板上经96 h盐雾实验后评级为9级,锈蚀面积仅1%,远优于纯环氧涂层锈蚀面积的25%和未改性磷酸锌涂层6级。电化学测试中,其高频区阻抗圆弧半径为纯环氧涂层的3倍,低频区阻抗模量达10~5 kΩ·cm^(2),冲击强度较纯环氧涂层提升22.9%,硬度提升120.7%。结果表明,研究提出的涂层强化了界面的结合与致密性,整体耐蚀性更强,为汽车涂层防腐耐蚀提升提供了更高效、经济的新方案。 展开更多
关键词 汽车材料 环氧树脂 改性磷酸锌 胱氨酸 耐蚀 涂层
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5-羟甲基糠醛电催化氧化制备2,5-呋喃二羧酸的工艺研究
8
作者 郑华均 杭怡欣 +3 位作者 郑文彬 赵浙菲 吕卓清 郑灵霞 《浙江工业大学学报》 北大核心 2026年第1期1-7,共7页
对5-羟甲基糠醛(HMF)电催化氧化制备2,5-呋喃二羧酸(FDCA)体系进行工艺优化和放大研究。通过简单的一步水热合成Ni_(3)S_(2)/NF,采用扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征,通过线性扫描伏安法对制备的材料进行电化学测试,结果表明,放大面积... 对5-羟甲基糠醛(HMF)电催化氧化制备2,5-呋喃二羧酸(FDCA)体系进行工艺优化和放大研究。通过简单的一步水热合成Ni_(3)S_(2)/NF,采用扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征,通过线性扫描伏安法对制备的材料进行电化学测试,结果表明,放大面积后水热法仍可制得表面均一、性能良好的电极。单因素实验结果表明:电解性能与反应温度、电解液流量等操作参数有关。在温度为35℃、电解液流量为150 L/h、恒电流为4.5 A的条件下进行HMF电合成FDCA实验,电流效率和转化率分别达到86.50%和99.58%,FDCA产率高达93.60%。 展开更多
关键词 5-羟甲基糠醛 2 5-呋喃二羧酸 电催化氧化 生产工艺
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三维集成电路通孔金属化技术研究进展
9
作者 孙鹏 全雪松 +3 位作者 杜韵辉 黎科 钟毅 于大全 《电镀与精饰》 北大核心 2026年第2期1-18,共18页
通孔技术是三维集成电路实现芯片立体堆叠与异质集成的关键互连手段,其性能直接决定了系统级封装在高带宽、低延时及高可靠性方面的表现。硅通孔(TSV)技术成熟,是高性能计算和存储堆叠的主流方案,其核心挑战在于高深宽比下的保形沉积、... 通孔技术是三维集成电路实现芯片立体堆叠与异质集成的关键互连手段,其性能直接决定了系统级封装在高带宽、低延时及高可靠性方面的表现。硅通孔(TSV)技术成熟,是高性能计算和存储堆叠的主流方案,其核心挑战在于高深宽比下的保形沉积、热机械应力管理及工艺成本控制。玻璃通孔(TGV)作为新兴方案,凭借玻璃基板优异的高频特性、低介电损耗和良好的热匹配性,在射频前端、光电集成等领域展现出独特优势,但其金属与玻璃的界面黏附与通孔填充机制是当前难点。随着通孔技术向高深宽比、高互连密度的方向不断发展,金属化工艺作为通孔电气性能的决定性环节,正从传统物理气相沉积向原子层沉积、化学镀等保形性更优的工艺演进,致力于解决高深宽比(AR>10﹕1)通孔结构下的均匀性、缺陷控制及界面可靠性问题。本文系统综述了三维集成电路中硅通孔与玻璃通孔金属化工艺的研究进展,重点分析了主流制备方法,并对其未来技术发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 集成电路 硅通孔 玻璃通孔 电镀填充
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河南省电子化学品发展现状
10
作者 李松杰 禹晓梅 +2 位作者 郑金友 屈凌波 刘炯天 《河南化工》 2026年第1期1-3,45,共4页
河南省电子化学品产业作为支撑电子信息产业发展的关键基础,其高质量发展对培育新质生产力、构建现代化产业体系具有重要意义。介绍了电子化学品产业概况及电子化学品种类与规模。详细阐述了河南省内各地级市电子化学品相关情况及主要... 河南省电子化学品产业作为支撑电子信息产业发展的关键基础,其高质量发展对培育新质生产力、构建现代化产业体系具有重要意义。介绍了电子化学品产业概况及电子化学品种类与规模。详细阐述了河南省内各地级市电子化学品相关情况及主要企业相关研发平台,分析了电子化学品产业存在的问题,并提出了电子化学品产业的发展前景及发展举措。为促进河南省电子化学品发展、加快实现产业能级跃升提供参考。 展开更多
关键词 电子化学品 产业发展 产业链发展
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对甲砜基苯甲醛电化学辅助绿色合成
11
作者 毛小华 黎兴灿 +1 位作者 李春涯 陈金毅 《云南化工》 2026年第3期43-47,共5页
提出并采用了一种电化学辅助的绿色合成策略。该策略在常温常压等温和的反应条件下进行,从根本上避免了传统重金属催化剂和液溴的使用。并对关键实验参数,包括光源类型、反应时间、反应温度、电解电压、物料摩尔比以及替代性溴源等,进... 提出并采用了一种电化学辅助的绿色合成策略。该策略在常温常压等温和的反应条件下进行,从根本上避免了传统重金属催化剂和液溴的使用。并对关键实验参数,包括光源类型、反应时间、反应温度、电解电压、物料摩尔比以及替代性溴源等,进行了优化与调控,以实现对反应过程的高效与精准控制。通过该方法,成功实现了对甲砜基苯甲醛的高效合成。优化后的反应体系显著提升了目标产物的收率。该工艺彻底摒弃了液溴与重金属盐,从源头上减少了剧毒物质的环境排放与安全风险,体现了优异的原子经济性和过程绿色化特征。研究建立的电化学合成方法具有操作简便、反应条件温和、安全高效以及环境友好等突出优点。 展开更多
关键词 电化学合成 光催化 对氯甲苯 对甲砜基苯甲醛
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溶剂热制备RGO/NiCo-LDHs与电化学性能分析
12
作者 王静 于晨 田哲圭 《当代化工》 2026年第3期655-658,674,共5页
采用溶剂热法制备了石墨烯/镍钴氢氧化物(RGO/NiCo-LDHs)复合电极材料,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析复合材料的微观形貌与物相组成,探讨石墨烯的添加量对镍钴氢氧化物电化学性能的影响。结果表明:当RGO添加量为10 mg时... 采用溶剂热法制备了石墨烯/镍钴氢氧化物(RGO/NiCo-LDHs)复合电极材料,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析复合材料的微观形貌与物相组成,探讨石墨烯的添加量对镍钴氢氧化物电化学性能的影响。结果表明:当RGO添加量为10 mg时,电极材料性能最优,在1 A·g^(-1)电流密度下,比电容为1 100 F·g^(-1);在10 A·g^(-1)电流密度下,电容保持率为86%;在5 A·g^(-1)电流密度下,1 000次循环充放电后电容保持率为72.6%。 展开更多
关键词 溶剂热 石墨烯 镍钴氢氧化物 电化学 复合材料
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辅助配位剂2-羟基吡啶对亚硫酸体系化学镀金的影响
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作者 吴道新 周宇阳 +2 位作者 吴康志 刘文钊 范红 《材料保护》 2026年第2期150-156,共7页
传统镀金依赖氰化物作为配位剂,而氰化物剧毒,对环境和人体危害极大且处理成本高,无氰工艺彻底避免了氰化物的使用,减少中毒风险。为探索2-羟基吡啶作为辅助配位剂加入至镀金体系中对镀金体系以及镀金效果的影响,通过配制含不同浓度2-... 传统镀金依赖氰化物作为配位剂,而氰化物剧毒,对环境和人体危害极大且处理成本高,无氰工艺彻底避免了氰化物的使用,减少中毒风险。为探索2-羟基吡啶作为辅助配位剂加入至镀金体系中对镀金体系以及镀金效果的影响,通过配制含不同浓度2-羟基吡啶的镀金液进行化学镀金实验,观察镀金体系在0~60 min时间内的镀金速率,分析2-羟基吡啶对金沉积速率的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)、Tafel曲线、线性伏安法扫描等分析方法,分析不同质量浓度2-羟基吡啶对所得镀层表面形貌、镀层耐蚀性以及金还原过程的影响。结果表明:2-羟基吡啶在亚硫酸金钠镀金体系能起到辅助配位效果,当2-羟基吡啶质量浓度为5 g/L时,试样在0~10 min的镀金速率为0.208μm/10 min,在50~60 min时为0.170μm/10 min;引入2-羟基吡啶后,镍腐蚀现象减少;2-羟基吡啶质量浓度为5~8 g/L时制备的镀层表现出较好的耐蚀性且有较好的阴极极化。本工作为无氰化学镀金在印制电路板(PCB)表面处理技术领域的进一步应用提供了参考。 展开更多
关键词 2-羟基吡啶 配位剂 无氰 化学镀金
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单原子催化剂的合成及电催化分解水产氢物理化学综合实验设计
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作者 朱春燕 罗勇波 《广东化工》 2026年第1期161-164,168,共5页
根据物理化学实验教学的需求,设计了一个单原子催化剂的合成及电催化分解水产氢物理化学综合实验。电催化水分解是当前的热点领域,本实验将其引入本校材料专业实验教学体系,以拓宽学生的科研视野。这不仅有助于学生掌握专业知识和实验... 根据物理化学实验教学的需求,设计了一个单原子催化剂的合成及电催化分解水产氢物理化学综合实验。电催化水分解是当前的热点领域,本实验将其引入本校材料专业实验教学体系,以拓宽学生的科研视野。这不仅有助于学生掌握专业知识和实验仪器操作技能,还能进一步提升其创新思维和科研素养。该实验设计以典型的单原子电催化剂为例,先采用水热及氧化还原法,在碳纸导电基底上成功合成了Pt-Ni-CoP催化剂。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段,对催化剂的晶体结构和微观形貌进行了系统表征。最终,采用电化学工作站对其电催化分解水产氢性能进行了系统测试。测试结果显示,Pt-Ni-CoP催化剂在10 mA·cm^(-2)的电流密度下,过电势仅为62 mV,并展现出卓越的稳定性。这些结果表明,该催化剂在电催化领域展现出巨大的应用价值。 展开更多
关键词 物理化学实验 电催化 产氢 单原子 水热
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CeO_(2)表面氧空位形成机制的研究
15
作者 何川 吴济舟 张晓鹏 《当代化工研究》 2026年第5期45-47,共3页
CeO_(2)具有优异的储放氧能力,在催化氧化方面使用广泛。CeO_(2)表面的化学吸附氧由于配位不饱和,是氧化反应的主要活性位点。化学吸附氧通常是由气相氧在CeO_(2)表面进行化学吸附转化而来。氧空位是气相氧吸附和转化的重要位点,能够降... CeO_(2)具有优异的储放氧能力,在催化氧化方面使用广泛。CeO_(2)表面的化学吸附氧由于配位不饱和,是氧化反应的主要活性位点。化学吸附氧通常是由气相氧在CeO_(2)表面进行化学吸附转化而来。氧空位是气相氧吸附和转化的重要位点,能够降低该过程的能垒,促进化学吸附氧的生成。因此,研究CeO_(2)表面氧空位的生成机制十分必要。通过Materials Studio构建CeO_(2)的晶体模型,截取其(110)、(111)、(100)三个晶面,在其表面不同位点挖去氧原子模拟氧空位生成,计算生成能。结果表明,CeO_(2)的(100)晶面氧空位生成能大于4 eV,而(110)和(111)晶面的氧空位生成能最低仅为1.8 eV,说明更容易生成氧空位。由态密度分析得知,在形成氧空位后两个晶面体系更加稳定,所以更易于形成氧空位。 展开更多
关键词 氧空位 二氧化铈 晶面 密度泛函理论
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Bi掺杂SnO_(2)高效电催化CO_(2)还原为甲酸盐
16
作者 倪静 刘婧婕 +1 位作者 王娅娅 赵静 《化工进展》 北大核心 2026年第2期892-901,共10页
锡(Sn)基氧化物电催化剂在CO_(2)电还原(ECR)领域展现出广阔的应用潜力,其对甲酸盐(HCOO^(-))产物的高选择性使其成为理想的催化候选材料,然而其氧化态在电还原过程中的动态不稳定性制约了其长期催化性能。阴极电位下SnO_(2)重构产生的... 锡(Sn)基氧化物电催化剂在CO_(2)电还原(ECR)领域展现出广阔的应用潜力,其对甲酸盐(HCOO^(-))产物的高选择性使其成为理想的催化候选材料,然而其氧化态在电还原过程中的动态不稳定性制约了其长期催化性能。阴极电位下SnO_(2)重构产生的金属Sn促进水的解离,导致析氢反应(HER)占主导,因此制备稳定的高选择性Sn基氧化物电催化剂仍然存在挑战。本文采用一步溶剂热法成功制备了Bi掺杂的SnO_(2)电催化剂(SnO_(2)、3.5Bi-SnO_(2)和7.0Bi-SnO_(2))。通过表征系统分析了上述电催化剂的形貌特征、晶体结构、电荷转移等特性,发现Bi掺杂至SnO_(2)后有效提升了HCOO^(-)选择性和ECR活性。其中3.5Bi-SnO_(2)展现出优异的HCOO-选择性和ECR活性,在-1.09V(vs.RHE)时HCOO^(-)的法拉第效率高达95.5%,HCOO^(-)的部分电流密度达17.4mA/cm^(2),并能稳定1400min。原位衰减全反射表面增强红外吸收光谱(ATR-SEIRAS)和塔菲尔(Tafel)斜率结果表明,Bi掺杂至SnO_(2)后促进了CO_(2)分子活化,提高了ECR的反应速率,并且稳定了*OCHO,促进了CO_(2)转化为HCOO^(-)。 展开更多
关键词 电催化CO_(2)还原 二氧化锡 Bi掺杂 甲酸盐 析氢反应
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质子交换膜燃料电池发展瓶颈及未来展望
17
作者 苗蓓 张音 +1 位作者 胡文杰 张清珍 《现代化工》 北大核心 2026年第4期12-16,共5页
质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为燃料电池的核心技术,凭借其效率高、排放少、性能稳等特性,成为全球能源转型的重要方向。系统梳理了PEMFC的应用现状,深入分析了其在燃料、成本、耐久性等方面面临的瓶颈问题,并结合技术突破方向、应用拓... 质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为燃料电池的核心技术,凭借其效率高、排放少、性能稳等特性,成为全球能源转型的重要方向。系统梳理了PEMFC的应用现状,深入分析了其在燃料、成本、耐久性等方面面临的瓶颈问题,并结合技术突破方向、应用拓展、政策导向等,对PEMFC未来发展路径提出展望。分析表明,通过研发创新、系统优化、产业协同等,PEMFC有望在现有应用领域实现市场规模增长,并在更多领域实现应用突破,从而为碳中和目标达成与能源转型提供有力支撑。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 应用现状 瓶颈问题 未来展望
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无机非金属材料学科重点项目资助成果与改革举措
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作者 谭业强 郝亚楠 《硅酸盐学报》 北大核心 2026年第2期351-352,共2页
无机非金属材料是现代工业与高科技发展的基石,不仅引领着第三代半导体、固态电池、量子信息等新兴领域,也为航空航天、集成电路、生命健康、能源环境等国家重大战略需求提供关键支撑,是我国实现高水平科技自立自强的重要保障。国家自... 无机非金属材料是现代工业与高科技发展的基石,不仅引领着第三代半导体、固态电池、量子信息等新兴领域,也为航空航天、集成电路、生命健康、能源环境等国家重大战略需求提供关键支撑,是我国实现高水平科技自立自强的重要保障。国家自然科学基金委员会工程与材料科学部无机非金属材料学科以“有限目标、有限规模、重点突出”为原则,针对学科已有较好基础的研究方向或学科生长点,以重点项目的形式支持开展深入. 展开更多
关键词 重点项目 中期成果 科学基金改革
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高比能锂离子电池安全性及控制策略研究进展
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作者 刘娜 张锟 +10 位作者 梁晓嫱 田君 孙文浩 王聪杰 田崔钧 曹宝森 胡道中 王一拓 佟蕾 徐春常 高洪波 《化工进展》 北大核心 2026年第3期1413-1428,共16页
高比能锂离子电池(LIBs)因其高能量密度、长循环寿命和环境友好性,已成为电动汽车等领域的核心动力载体。然而,随着能量密度的提升,其安全性问题日益突出,尤其是热失控现象,成为制约其大规模应用的关键瓶颈。本文系统梳理了高比能LIBs... 高比能锂离子电池(LIBs)因其高能量密度、长循环寿命和环境友好性,已成为电动汽车等领域的核心动力载体。然而,随着能量密度的提升,其安全性问题日益突出,尤其是热失控现象,成为制约其大规模应用的关键瓶颈。本文系统梳理了高比能LIBs的构造与工作原理,重点分析了正极材料(如高镍三元材料)和负极材料(如硅基材料)对能量密度的提升作用及其热稳定性问题。同时,全面总结了充放电策略不当(如过充、过放)、外部因素(如机械冲击、外部短路、热滥用)以及内部短路等诱发的安全性问题。基于此,本文归纳了电气滥用测试、机械滥用测试等安全性评估与检测方法,为电池失效分析提供了科学依据。最后,提出了通过优化电池设计(如材料选择、隔膜改性)、提升电池管理系统(BMS)安全性以及发展高效热管理技术等安全控制策略,以有效提升电池系统的安全阈值。尽管高比能LIBs的安全性研究取得了显著进展,但仍需进一步开发高稳定性材料体系、融合数字孪生技术构建全生命周期管理体系,并通过多物理场耦合模型与人工智能技术实现电池内部状态的实时监测与故障预警。 展开更多
关键词 高比能锂离子电池 热失控 安全 复合材料 聚合物
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废轮胎油定向转化制备碳基储能电极材料研究进展
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作者 杨崟 李宇龙 +4 位作者 肖婷 张琛 高金森 徐春明 马新龙 《材料导报》 北大核心 2026年第5期105-119,共15页
电化学储能器件的性能边界本质上取决于电极材料的微观结构特征,碳材料因其可调控的电子能带结构和丰富的孔道拓扑形态已成为储能领域的核心材料。废轮胎油作为全球大宗固体废弃物的热解主产物,因其独特的分子构型优势而备受关注,但其... 电化学储能器件的性能边界本质上取决于电极材料的微观结构特征,碳材料因其可调控的电子能带结构和丰富的孔道拓扑形态已成为储能领域的核心材料。废轮胎油作为全球大宗固体废弃物的热解主产物,因其独特的分子构型优势而备受关注,但其向储能材料的定向转化仍面临多组分协同转化的分子机理、微观结构与宏观性能的构效关系、多尺度传递过程的工程科学等关键科学问题亟待突破。本文系统阐述了废轮胎油的原料特性,深入分析了其分子组成特征及转化行为对储能性能的影响机制;梳理了各类制备工艺的结构调控原理与技术演进;全面评价了废轮胎油基碳材料在储能器件中的性能表现,阐明了其电荷存储机制和界面动力学;通过与传统碳源的系统对比,论证了废轮胎油在原料特性和商业化前景方面的显著优势。针对关键科学问题,提出了理论构建、技术创新和工程化集成的解决策略,为该领域的基础理论创新和产业化发展提供了系统性科学指导。 展开更多
关键词 废轮胎热解油 碳基材料 储能 高值化利用
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