金属硒化物储能机理及其在锂离子电容器中的应用

锂离子电容器(lithium-ion capacitors,LICs)是一种兼具锂离子电池和双电层电容器优点的新型功率型储能器件。然而,电池型负极的缓慢电化学动力学性能限制LICs的应用。金属硒化物因其良好的导电性、快速的反应动力学和高理论比容量等优点备受关注。本文对金属硒化物的分类、结构和性质进行系统介绍,并重点讨论插层机制、转化机制和合金化机制的三种储能机制。最后,分析结构调控、碳材料协同和双金属硒化物构筑等改性方案对电化学性能的影响,并介绍由以上三种改性方法制备的结构稳定和高离子/电子传输能力的金属硒化物材料在锂离子电容器中的应用。

钠离子电池过渡金属硒化物负极材料的研究进展

钠离子电池(SIBs)因其原材料来源丰富,在大规模储能领域具有较强的竞争力,有望成为锂离子电池的重要补充。负极材料是制约钠离子电池发展的关键问题。在众多的钠离子电池负极材料中,过渡金属硒化物(TMSs)有着高理论容量、低成本和环境友好的优点,被认为是有希望的候选材料。首先,阐明了TMSs的钠储存机制。然后,阐述了TMSs目前存在的首次库仑效率低、体积膨胀大、导电性差和多硒化物穿梭效应等问题。随后,讨论了相应的改进策略,并详细介绍了TMSs在纳米结构设计、碳包覆、构建异质结和其他方面的最新研究进展。最后,进行了对TMSs的总结和展望。

金属硒化物负极材料在钠离子电池中的应用

随着人们环境保护意识的日益增强和能源危机的不断加剧,环保、可持续性的可再生能源已引起人们广泛的关注。钠与锂是同主族元素,具有相似的物理、化学性质,并且钠的自然储量丰富、价格低廉。因此钠离子电池(sodium-ion batteries,SIBs)得到了广泛关注,已迅速发展成为锂离子电池(lithium-ion batteries,LIBs)最有效的替代品。作为SIBs负极材料的金属硒化物(MSe_(x))比其他金属化合物表现出了更高的理论容量,在SIBs中显示出良好的电化学性能。然而,在电池充放电循环过程中,MSe_(x)会出现体积变化巨大、结构粉碎、“穿梭效应”等一系列问题。这些问题都限制了MSe_(x)在SIBs中的进一步发展与应用。该研究从储钠机制的角度出发,对不同反应类型的MSe_(x)负极材料在SIBs中的研究现状进行了综述,详述了不同改性策略对其电化学性能的影响,并对MSe_(x)负极材料在SIBs中面临的挑战及其未来发展进行了总结与展望。

多孔结构镍钴基硒化物的制备及其电催化氧化尿素性能

尿素氧化反应(urea oxidation reaction, UOR)是直接尿素燃料电池的核心反应进程,其关键步骤是高效尿素氧化电催化剂的制备.本文中将电沉积法与去合金化法相结合,成功制备出多孔网状结构Ni-Co-Se-1催化剂,并研究了其电催化氧化尿素的性能.结果表明:该催化剂表现出优异的尿素氧化活性和稳定性,催化起始电位为1.29 V (vs.RHE);当电流密度为100 mA/cm2时,尿素氧化电位为1.38 V (vs.RHE),塔菲尔斜率为70.50 mV/dec,Cdl值为102.29 mF/cm2;当电流密度为10 mA/cm2时,催化剂的工作电位在12 h内基本保持不变;催化剂良好的尿素氧化催化性能主要与其较大的电化学比表面积(ECSA)和较小的电荷转移电阻有关.

过渡金属硒化物用作锂硫电池正极材料的进展

锂硫电池以地球中储量丰富的硫为正极,是目前研究最为广泛的电池之一。然而,锂硫电池充放电反应过程中的体积膨胀,多硫化物的穿梭效应以及金属锂腐蚀等问题严重阻碍了其商业应用。在过渡金属基材料中,过渡金属硒化物因具有良好的导电性、催化性、亲锂性和亲硫性,已成为研究热点,有望成为新型锂硫电池的高效催化剂。但这些过渡金属硒化物与多硫化锂的作用有限,仍需进一步明确其作用机理,以期实现锂硫电池最优的电池性能。

云南普朗超大型斑岩铜金矿床中发现碲化物和硒化物

碲和硒是稀散元素,在高新科技领域具有重要应用,已被中国和欧美国家列为战略性关键矿产资源[1-2]。一直以来全球碲、硒矿产资源主要采自斑岩-矽卡岩铜金矿床,如中国广东大宝山铜矿和江西城门山铜矿[3-4],研究斑岩矿床中碲、硒的产出情况对国家资源战略保障具有重要意义。

银包覆过渡族金属硒化物的制备及银基复合材料性能

为了提升银基复合材料中各相与基体之间的界面结合强度,改善材料性能,采用化学还原制备银包覆NbSe_(2)及银包覆Ti_(0.09)Nb_(0.91)Se_(2)颗粒,并通过粉末冶金法制备了Ag基复合材料。结果表明:银颗粒均匀分布在过渡族金属硒化物表面,包覆效果好。银包覆处理增加了过渡族金属硒化物与金属基体Ag之间的接触,改善了Ag与过渡族金属硒化物之间的润湿性,减小了Ag与过渡族金属颗粒之间的排斥力,使得过渡族金属硒化物在Ag基复合材料发生分解的可能性大大降低,提高了复合材料的力学性能,增强了过渡族金属硒化物与基体之间的界面结合强度。与含有NbSe_(2)的银基复合材料相比,含有Ag包覆过渡族金属硒化物的银基复合材料的摩擦性能略有下降。

镍钼硒化物的制备和超级电容性能研究——科研成果转化课程思政的挖掘与实施

采用乙酸镍和钼酸铵为镍源和钼源制备镍钼硒化物NiMoSe_(x)作为电极材料.六方MoSe_(2)的晶体结构与硒化镍具有相同的空间群,晶体结构非常匹配,可以形成独特异质界面的复合材料.实验数据表明镍钼硒化物具有较稳定的电化学性能.在较高的扫速下镍钼硒化物仍能保持较高的比容量且随着扫速的增大其比容量下降趋势较缓,展现了镍钼硒化物具有良好的倍率性能.本实验通过联系生活中息息相关的电子产品引导学生了解其中电池配件的储能原理和改进的方法,将笔者的科研成果镍钼硒化物的制备和超级电容性能研究转化为专业关联度高、专业教育与思政教育通向进行的创新创业实验课程.在实践过程中基于立德树人,能力导向的指导思想,注重培养学生的创新意识、科学精神、工程素养等思政目标.这一探索过程对于解决地方院校目前理工科实验课程中课程思政过于生硬、课程思政资源单一、教学方法单一等问题具有重大的借鉴意义.

一种合成二硒化钠和有机二硒化物的新方法

This paper described a novel method t hat is in alkaline protonic solvent (water or ethanol)to prepare sodium diselenide with a 8:1molar ratio of selenium to sodium borohydride,then to syn-thesize organic diselenides.Compared with the reaction in neutral solu tion described in literature,this method has advantages as below.(1)To prepare same amount of diselenide,the amount of NaBH4in alkaline solution is only 1/8of th at in neutral solution.(2)The reaction proceeded mildly with no injurious gas forming.(3)The operation is convenient and safe.(4)The obtained Na 2Se2solution can be utilized directly to synthesize diselenides with higher yields.

不饱和脂酸及其硒化物对BEL-7402人肝癌细胞的杀伤作用及DNA合成的影响

研究了亚麻酸、亚油酸、油酸及其硒化物对人肝癌细胞杀伤作用及对ＤＮＡ合成的影响。结果表明，三种脂酸及其硒化物对ＢＥＬ－７４０２人肝癌细胞均有杀伤作用，其中以硒化亚麻酸杀伤作用最强，５００μｇ／ｍｌ即可杀灭全部肝癌细胞，且具剂量效应关系。其次是亚麻酸、亚油酸和硒化亚油酸。油酸和硒化油酸杀伤作用较弱。１５０μｇ／ｍｌ的亚麻酸、亚油酸及其硒化物和硒化油酸对肝癌细胞的ＤＮＡ合成均有明显抑制作用（Ｐ＜０．０１），其中以硒化亚麻酸抑制作用最强（Ｐ＜０．０５～０．０１），且具有剂量效应关系。亚麻酸、亚油酸对ＤＮＡ合成的抑制作用与相应的硒化物之间无明显差异（Ｐ＞０．０５），而只含一个双键的油酸对ＤＮＡ合成无明显抑制作用，其硒化物则有显著抑制作用，两者的差异非常显著（Ｐ＜０．０１）。

碱金属硒化物MHgSbSe_3(M=K,Rb,Cs)的晶体结构及其半导体性质的研究

用有机溶剂热生长技术(Solvthermal Technique)制备碱金属硒化物MHgSbSe_3(M=K,Rb,Cs),用单晶X射线衍射技术对其进行晶体结构分析.热分析结果表明,在常温(<200℃)下均为稳定的化合物.光学性质测试表明它们是半导体材料,KHgSbSe_3,RbHgSbSe_3,CsHgSbSe_3的禁带宽度依次为1.85eV,1.75eV,1.65eV.

硒和硒化物的药理及药效学研究

硒是人体所必需的微量元素之一 ,为谷胱甘肽过氧化物酶的重要成分 ,能消除体内有害自由基 ,维护正常生理功能。硒及硒化物可防治多种与硒缺乏相关的疾病。本文综述近年来有关硒及硒化物的药理和药效学研究进展。

硒酵母制备中添加不同硒化物对酵母中硒含量的影响

进行了在麦芽汁培养液中添加亚硒酸钙、亚硒酸钠、二氧化硒等多种硒化合物制备硒酵母的研究．结果表明，酵母同化各种无机硒化物为有机硒的利用度不同，其中亚硒酸钙作为硒源具有毒性小、利用度高的特点．

有机溶剂热生长技术合成碱金属硒化物Cs_2PdSe_(16)及其热稳定性的研究

以 Pd Cl2 ,Cs2 Se及 Se为原料在乙二胺溶液中用有机溶剂热生长技术 ( Solvothermal Technique)制备碱金属硒化物 Cs2 Pd Se16,用单晶 X射线衍射技术对其进行晶体结构分析 .Cs2 Pd Se16属四方晶系 ,空间群为P4 b2 ,晶胞参数为 :a=1 .2 60 1 ( 2 ) nm,b=1 .2 60 1 ( 2 ) nm,c=0 .70 4 4( 1 ) nm,V=1 .1 1 85 ( 3) nm3,Z=2 ,R=0 .0 5 1 4 ,w R=0 .0 991 .该晶体由相互交错的 [Cs Pd( Se4 ) 2 ]-层和 [Cs Se8]+ 层组成 .热分析结果表明 ,其分解温度为 334℃ .

穿心莲内酯硒化物的研究

穿心莲主要有效成分为穿心莲内酯、穿心莲新内酯、脱氧穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯等,在临床上的疗效已有报道,关于它的抑制肿瘤效果,国内外均未见报莲。硒抑制肿瘤的作用,已有报道,硒是人体不可缺少的微量元素。我们采用穿心莲内酯与亚硒酸钠加成的方法,制成水溶性的穿心莲内酯硒化物,经动物试验得到抑瘤活性显著的效果(见表1)。

声子模式与电子-声子结合强度对Dy^(3+)掺杂硒化物玻璃荧光效率的影响

用熔融-淬冷法制备了无稀土掺杂与Dy^(3+)(0.04mol%)掺杂Ge_(30)Ga_5Se_(65)和0.9Ge_(30)Ga_5Se_(65)+0.1CsBr玻璃样品.采用Judd-Ofelt理论计算了0.9Ge_(30)Ga_5Se_(65)+0.1CsBr玻璃样品中Dy^(3+)跃迁的强度系数、自发辐射几率与荧光分支比.为了研究多声子弛豫(MPR)随温度的变化,测试了Dy^(3+)的~6H_(11/2)能级在20～300K温度范围内的荧光寿命,分析了Ge_(30)Ga_5Se_(65)玻璃中声子模式与电子-声子结合强度对Dy^(3+)1.72μm处荧光强度和效率的影响.在硒化物玻璃中引入CsBr使玻璃中形成了Ga-Br键,有效声子能量降低到268cm^(-1).通过计算得到Ge_(30)Ga_5Se_(65)与0.9Ge_(30)Ga_5Se_(65)+0.1CsBr样品的电子-声子结合强度分别为0.456与0.048.CsBr的引入降低了电子-声子结合强度.声子模式与电子-声子结合强度的改变决定了MPR的变化.

三元多硒化物的微波溶剂热合成及其结构

以微波溶剂热法制备纳米晶粉体Ag8SnSe6,通过X射线粉末衍射、透射电子显微镜和X射线光电子能谱等手段表征其组成。实验考察了超声波辐照、合成时间和有机溶剂填充度等条件对其产率和粒径的影响。探讨了微波溶剂热法合成纳米晶的机理。漫反射紫外可见吸收光谱(UV-Vis)表明其禁带宽度为2.14 eV,具有优良的半导体性能。

硒化物和碲化物纳米粉组分的测定

确定了用ＫＭｎＯ４ 和Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７ 氧化还原滴定法测定硒和碲的方法．通过对硒化物和碲化物纳米粉分解方法的试验，确定了用王水溶解，浓硫酸除硝酸的实验条件．对实际试样中组分元素摩尔比的测定，误差小于±２ ％ ，相对标准偏差小于０ ．１ ％ ．

钯催化下烯基硒化物与氰化钾的相转移偶联反应——α,β-不饱和腈的立体选择合成

在钯及相转移催化剂存在下，烯基硒化物与氰化钾在苯中可顺利发生交叉偶联反应，提供了α，β－不饱和腈的立体选择合成法，产率达７５％～９５％。

过渡金属硒化物作为染料敏化太阳能电池对电极催化性能的影响

探索和开发廉价替代铂对电极催化材料已经成为染料敏化太阳能电池(DSCs)研究的热点。人们已经证明过渡金属硒化物(TMSes)是一种很有发展潜力的非铂对电极催化材料而在DSCs体系中得以应用。然而目前对过渡金属硒化物作为对电极催化材料在DSCs中的研究尚不够深入,同时对硒化物材料还缺乏系统的研究。利用热溶剂法合成了两种过渡金属硒化物Cr_(5.6)Se_8和Hf Se_3并用作高效DSCs对电极催化材料。电化学测试结果表明这两种硒化物对I_3^-/I^-电对的还原反应具有良好的催化活性,组装的器件能量转换效率分别为7.27%和7.52%,与Pt相应器件的性能相当。这一结果进一步证实了硒化物作为对电极材料的可行性,为新型硒化物对电极的研究提供基础。