摘要：发展新型清洁能源技术是当今能源及材料研究领域关注的重点.电化学技术可用于清洁再生能源的生产和转化.设计和制备新型的电催化剂材料,并探究催化剂的作用机制是当前电化学研究的热点.等离子体技术(plasma)是一种新型纳米材料的制备和改性技术,具有普适性强和工艺简单高效等特点,可以用来合成过渡金属化合物,也可以构筑异质结,掺杂异质原子,制备独特的纳米结构,因而在能源纳米材料领域获得了广泛的关注.本文首先简要阐述了等离子体技术的基本原理和特点;然后重点介绍了其在析氢反应,析氧反应和氧还原反应以及其他常见的电催化反应等领域的应用,总结了等离子体技术在催化剂设计和制备方面的优势;最后,针对目前等离子体技术在催化剂制备领域存在的难点和挑战,展望了其在能源材料领域的应用前景和未来的研究趋势.

摘要：设计了一种适用于间接电氧化合成反应,中试规模的填充式隔膜电解槽。该电解槽以铜板为阴极,PbO2/Ti石墨颗粒填充电极为阳极,电解液[0.16mol/L Ce2(SO4)3,1.5 mol/L H2SO4]采用外循环的方式控制其温度为30~50℃,在50A/m2的电流密度下电解,获得大于80%的电流效率。讨论了电极材料、电流密度、电解液温度、Ce3+浓度和循环次数等对电流效率的影响。其中Ce3+浓度是限制电流密度和影响电流效率的主要因素;电解液在间接电氧化对甲氧基甲苯反应中连续循环使用20次,仍然保持高于85%的电流效率;PbO2/Ti石墨颗粒填充电极使用寿命超过6个月。

摘要：It is important but challenging to design and fabricate an efficient and cost-effective electrocatalyst for the oxygen evolution reaction(OER). Herein, we report free-standing 3 D nickel arrays with a cross-linked porous structure as interesting and high-performance electrocatalysts for OER via a facile one-step electrodeposition method. The 3 D nickel arrays are strongly anchored on the substrate, forming self-supported electrocatalysts with reinforced structural stability and high electrical conductivity. Because of their increased active surface area, abundant channels for electron/ion transportation and enhanced electronic conductivity, the designed 3 D nickel arrays exhibit superior electrocatalytic OER performance with a low overpotential(496 mV at 50 mA cm–2) and a small Tafel slope(43 mV dec–1) as well as long-term stability(no decay after 24 h) in alkaline solution. Our proposed rational design strategy may open up a new way to construct other advanced 3 D porous materials for widespread application in electrocatalysis.

摘要：本工作采用正极磷酸铁锂(LiFePO_(4),LFP)搭配高容量石墨掺硅负极体系,以商业化富锂镍酸锂(Li_(2)NiO_(2),LNO)作为正极补锂添加剂,探究补锂技术对磷酸铁锂电池性能的影响及作用机制。通过对LNO的电化学性能、脱锂前后的结构组成与微观形貌变化进行测试与分析,发现LNO的不可逆容量可达212.1 mAh/g,而且脱锂后的LNO主要以仍具活性的Li_(0.63)Ni_(1.02)O_(2)形式存在。然后,将一定量的LNO添加至LFP正极浆料中制作成32 Ah软包电池,并进行容量、倍率、电化学阻抗和循环寿命等性能的测试与研究。结果表明:与基准组相比,添加质量分数3%的LNO补锂剂可以显著提升磷酸铁锂电池的性能,补锂组的能量密度和循环寿命分别提高4.9%和50%。此外,结合三电极测试方法,阐明了补锂技术对循环性能提升的作用机制。添加过量的正极补锂剂可促使部分活性锂预存于负极侧,在循环过程中进行缓慢释放,确保长期稳定的锂损失补偿,从而改善锂离子电池的循环寿命。该研究有助于推动正极补锂技术在储能电池中的应用,不仅为高性能磷酸铁锂电池的设计与开发提供理论和实验依据,也为硅基负极材料的商业化应用奠定基础。