锑烯的制备及在电催化和储能领域的应用

2015年首次报道的锑烯,作为一种新型的2D材料,因具有独特的光电特性、皱片状的结构、大的层间通道尺寸、快速的离子扩散性能和良好的环境稳定性,引起了科学界的广泛关注,其制备方法和实际应用在近几年一直是国内外的研究热点。在实际应用中,高质量锑烯的制备方法是实现锑烯独特性能的关键。为了更好地制备锑稀以及利用其性质,详细介绍了近几年报道的锑烯的制备方法,包括机械剥离法、液相剥离法、电化学剥离法、湿化学法、外延法及其它方法,概述了锑烯在电催化和储能领域的应用研究现状,并进行了总结与展望,同时对锑烯应用于超级电容器时存在的问题进行了详细的分析,为锑烯在超级电容器领域的进一步探索提供了思路;有利于研究者快速了解和掌握锑烯不同的制备方法以及在电催化和储能领域的应用研究进展,为研究者理解和利用锑烯的独特性质提供参考。

低电负性阴离子掺杂调控钴酸锌的电子结构以提高析氧反应活性

电子结构和电导率是析氧反应活性的重要描述符,它们可以通过掺杂来调节.鉴于金属掺杂通常会减少电催化剂的活性位点数量,本工作探究了阴离子掺杂对尖晶石钴酸锌(ZCO)电子结构及其析氧活性的影响.与三价钴为主的ZCO相比,用电负性较低的硫取代氧会提高低自旋态(t_(2g)-^(6)e_(g)^(1))二价钴的占比,其析氧活性要高于低自旋态的三价钴(t_(2g)-^(6)e_(g)^(0)).掺硫钴酸锌(ZCO-S)中钴离子和阴离子之间的电子密度的再分布导致了二价钴的增多,而且钴和硫离子间的强共价作用也会加速电荷迁移.ZCO-S在1.65伏(相对于可逆氢电极)下的比活性比原始ZCO高11倍.相反,掺入具有较高电负性和价态的氟(F)并不能有效地改善电子结构,最终导致材料析氧活性的降低.本工作建立了所掺阴离子的电负性与钴酸锌本征析氧活性之间的联系,并提供了一种通过掺杂不同电负性的阴离子来调控尖晶石氧化物的电子结构的简单有效的方法,这为合理设计高性能尖晶石电催化剂提供了新途径.