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柔性锌-空气电池进展与展望
被引量:
3
1
作者
滕浩天
王文涛
+3 位作者
韩晓峰
郝翔
杨瑞枝
田景华
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期13-28,共16页
近年来,人们越来越关注柔性可穿戴电子设备。柔性锌-空气电池由于有较高的理论能量密度以及对像人体一样不均匀表面的适应能力,有望成为下一代电子产品的电源。在柔性锌-空气电池研究领域,人们已经取得了较好的研究进展,各种柔性锌-空...
近年来,人们越来越关注柔性可穿戴电子设备。柔性锌-空气电池由于有较高的理论能量密度以及对像人体一样不均匀表面的适应能力,有望成为下一代电子产品的电源。在柔性锌-空气电池研究领域,人们已经取得了较好的研究进展,各种柔性锌-空气电池的制备方法已被报道。本文阐述了近年来柔性锌-空气电池的主要成就以及面临的困难,特别是关注凝胶电解质、金属阳极以及柔性空气阴极对柔性锌-空气电池电化学性能的影响,最后讨论了柔性锌-空气电池面临的主要挑战与发展前景。
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关键词
凝胶电解质
金属阳极
空气阴极
电池构型
柔性锌-空气电池
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职称材料
铁钌磷化物纳米材料的制备及其电催化析氢性能
被引量:
1
2
作者
崔玉琛
杨齐凤
+1 位作者
张旭
冯莱
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第32期3385-3390,共6页
过渡金属磷化物是一种优良的析氢反应(HER)催化剂,因其成本低、制备方法简单受到了广泛的关注.本研究采用两步法制备了一系列铁钌磷化物(FeRu-P)纳米材料,并通过线性扫描伏安法(LSV)评估催化剂在酸性体系中的HER催化性能.结果表明,当Fe...
过渡金属磷化物是一种优良的析氢反应(HER)催化剂,因其成本低、制备方法简单受到了广泛的关注.本研究采用两步法制备了一系列铁钌磷化物(FeRu-P)纳米材料,并通过线性扫描伏安法(LSV)评估催化剂在酸性体系中的HER催化性能.结果表明,当Fe/Ru比为3:7时催化剂具有最优和稳定的析氢催化性能,取得10 mA/cm^2电流密度的过电位(η10)仅为31 mV,Tafel斜率为37.98 mV/dec,与商业化的Pt/C非常接近.对其形貌、结构和组分的表征结果显示,该催化剂优良的催化性能可归因于其二维纳米片形貌,Fe-Ru的协同作用以及相对较高含量的催化活性组分.
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关键词
过渡金属磷化物
电催化剂
析氢反应
过电位
Tafel斜率
原文传递
MOF衍生N-CoFe-C@NF多级结构用于可充放锌-空气电池
被引量:
2
3
作者
施可飞
杨皓景
+1 位作者
连跃彬
彭扬
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第32期3378-3384,共7页
锌-空气电池作为一种兼具成本低、容量高、环境友好等优点的高效储能器件,具有1084 Wh/kg的理论能量密度,甚至高于传统锂离子电池.锌-空气电池主要受限于其空气电极材料氧还原(ORR)和析氧反应(OER)缓慢的动力学,因此大量的研究都集中在...
锌-空气电池作为一种兼具成本低、容量高、环境友好等优点的高效储能器件,具有1084 Wh/kg的理论能量密度,甚至高于传统锂离子电池.锌-空气电池主要受限于其空气电极材料氧还原(ORR)和析氧反应(OER)缓慢的动力学,因此大量的研究都集中在如何优化其催化活性上.目前应用最广泛的ORR和OER的催化剂分别是Pt/C和RuO2,但是其高昂的价格和稀缺性使其应用受限.金属有机框架(MOF)是金属阳离子或阳离子团簇与有机配体配位形成的配位聚合物,具有高比表面积与结构可调控性等优势,经高温煅烧后可以获得结构各异且异原子掺杂(例如氮掺杂)的碳化物材料,展现了优良的ORR和OER催化活性,成为电催化领域的研究热点.类普鲁士蓝是一种典型的MOF材料,具有成分易调控、合成方法简单等优点.本研究通过氢氧化钴纳米棒的原位转化制备负载在泡沫镍上的钴铁双金属类普鲁士蓝,并以此为前驱体制备了氮掺杂钴铁双金属碳化物催化剂;使用扫描电子显微镜(SEM)、X光衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)等手段对样品进行表征;使用旋转圆盘电极、线扫描等测试材料研究其对ORR和OER催化性能的影响.结果表明,所制备的氮掺杂钴铁双金属碳化物催化剂具备较好的ORR和OER活性.在0.1 mol/L KOH溶液中,ORR半波电位为0.81 V;1.0 mol/L KOH中,OER电流密度达到10 mA/cm^2时,过电位为300 mV.该材料作为空气电极催化剂组装锌-空气电池,开路电压为1.29 V,且具备较好的稳定性和循环性.
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关键词
类普鲁士蓝
氮掺杂金属碳化物
氧还原反应
析氧反应
锌-空气电池
原文传递
题名
柔性锌-空气电池进展与展望
被引量:
3
1
作者
滕浩天
王文涛
韩晓峰
郝翔
杨瑞枝
田景华
机构
苏州大学能源学院
苏州大学
江苏省先进碳材料与可穿戴技术重点实验室
苏州科技大学物理科学与
技术
学院
中国福建能源
材料
科学与
技术
创新
实验室
(嘉庚创新
实验室
)
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期13-28,共16页
基金
国家重点研发计划(2020YFB1505703)
国家自然科学基金(21673153,51972220,51572181)资助项目。
文摘
近年来,人们越来越关注柔性可穿戴电子设备。柔性锌-空气电池由于有较高的理论能量密度以及对像人体一样不均匀表面的适应能力,有望成为下一代电子产品的电源。在柔性锌-空气电池研究领域,人们已经取得了较好的研究进展,各种柔性锌-空气电池的制备方法已被报道。本文阐述了近年来柔性锌-空气电池的主要成就以及面临的困难,特别是关注凝胶电解质、金属阳极以及柔性空气阴极对柔性锌-空气电池电化学性能的影响,最后讨论了柔性锌-空气电池面临的主要挑战与发展前景。
关键词
凝胶电解质
金属阳极
空气阴极
电池构型
柔性锌-空气电池
Keywords
Gel electrolyte
Metal anode
Air cathode
Battery configuration
Flexible zinc-air battery
分类号
O646 [理学—物理化学]
下载PDF
职称材料
题名
铁钌磷化物纳米材料的制备及其电催化析氢性能
被引量:
1
2
作者
崔玉琛
杨齐凤
张旭
冯莱
机构
苏州大学能源与
材料
创新研究院
江苏省先进碳材料与可穿戴技术重点实验室
出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第32期3385-3390,共6页
基金
国家自然科学基金(51772195)资助
文摘
过渡金属磷化物是一种优良的析氢反应(HER)催化剂,因其成本低、制备方法简单受到了广泛的关注.本研究采用两步法制备了一系列铁钌磷化物(FeRu-P)纳米材料,并通过线性扫描伏安法(LSV)评估催化剂在酸性体系中的HER催化性能.结果表明,当Fe/Ru比为3:7时催化剂具有最优和稳定的析氢催化性能,取得10 mA/cm^2电流密度的过电位(η10)仅为31 mV,Tafel斜率为37.98 mV/dec,与商业化的Pt/C非常接近.对其形貌、结构和组分的表征结果显示,该催化剂优良的催化性能可归因于其二维纳米片形貌,Fe-Ru的协同作用以及相对较高含量的催化活性组分.
关键词
过渡金属磷化物
电催化剂
析氢反应
过电位
Tafel斜率
Keywords
transition metal phosphide
electrocatalyst
hydrogen evolution reaction
overpotential
Tafel slope
分类号
N [自然科学总论]
原文传递
题名
MOF衍生N-CoFe-C@NF多级结构用于可充放锌-空气电池
被引量:
2
3
作者
施可飞
杨皓景
连跃彬
彭扬
机构
苏州大学能源学院
江苏省
先进
碳
材料与可
穿戴
技术
省
重点
实验室
出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第32期3378-3384,共7页
基金
国家自然科学基金(21701118)
江苏省高等学校自然科学研究重大项目(18KJA480004)
江苏省优势学科资助
文摘
锌-空气电池作为一种兼具成本低、容量高、环境友好等优点的高效储能器件,具有1084 Wh/kg的理论能量密度,甚至高于传统锂离子电池.锌-空气电池主要受限于其空气电极材料氧还原(ORR)和析氧反应(OER)缓慢的动力学,因此大量的研究都集中在如何优化其催化活性上.目前应用最广泛的ORR和OER的催化剂分别是Pt/C和RuO2,但是其高昂的价格和稀缺性使其应用受限.金属有机框架(MOF)是金属阳离子或阳离子团簇与有机配体配位形成的配位聚合物,具有高比表面积与结构可调控性等优势,经高温煅烧后可以获得结构各异且异原子掺杂(例如氮掺杂)的碳化物材料,展现了优良的ORR和OER催化活性,成为电催化领域的研究热点.类普鲁士蓝是一种典型的MOF材料,具有成分易调控、合成方法简单等优点.本研究通过氢氧化钴纳米棒的原位转化制备负载在泡沫镍上的钴铁双金属类普鲁士蓝,并以此为前驱体制备了氮掺杂钴铁双金属碳化物催化剂;使用扫描电子显微镜(SEM)、X光衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)等手段对样品进行表征;使用旋转圆盘电极、线扫描等测试材料研究其对ORR和OER催化性能的影响.结果表明,所制备的氮掺杂钴铁双金属碳化物催化剂具备较好的ORR和OER活性.在0.1 mol/L KOH溶液中,ORR半波电位为0.81 V;1.0 mol/L KOH中,OER电流密度达到10 mA/cm^2时,过电位为300 mV.该材料作为空气电极催化剂组装锌-空气电池,开路电压为1.29 V,且具备较好的稳定性和循环性.
关键词
类普鲁士蓝
氮掺杂金属碳化物
氧还原反应
析氧反应
锌-空气电池
Keywords
Prussian blue analogue
nitrogen doped metal carbide
oxygen reduction reaction
oxygen evolution reaction
Znair battery
分类号
N [自然科学总论]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
柔性锌-空气电池进展与展望
滕浩天
王文涛
韩晓峰
郝翔
杨瑞枝
田景华
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
下载PDF
职称材料
2
铁钌磷化物纳米材料的制备及其电催化析氢性能
崔玉琛
杨齐凤
张旭
冯莱
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
原文传递
3
MOF衍生N-CoFe-C@NF多级结构用于可充放锌-空气电池
施可飞
杨皓景
连跃彬
彭扬
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
原文传递
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