摘要：　采用自设计的特制H 形电解槽模拟单个氢 空气质子交换膜燃料电池运作,并以电化学方法、SEM及XRD等技术研究两种商用催化剂,即碳载铂(Pt/C)和纯铂钌(Pt Ru)的电催化活性、表面形貌及其结构和寿命.同时对比了两种催化剂分别放在H 形电解槽和常规电解槽中运行情况的测试结果.实验表明,经过H 形电解槽运行后的催化剂,其循环伏安曲线表征氢吸脱的特征峰分别发生了正偏移(Pt/C电极)和负偏移(Pt Ru电极),且对应的峰电流呈现减小的趋势(特别是Pt/C电极).一氧化碳的毒化造成纯铂钌的电催化活性显著下降,其影响是不可逆的.

摘要：含有边缘/缺陷和Me-Nx-C(过渡金属-氮-碳)结构的纳米碳材料往往表现出优异的电催化氧反应活性。而如何通过结构设计和简便的制备技术实现在纳米碳材料中引入丰富的边缘/缺陷结构和原子级分散的Me-Nx-C活性位点,是高性能能源器件发展研究的热点和难点。

摘要：为了提高电极对臭氧生成反应的电催化活性,采用纳米复合电镀技术制备了TiO2改性PbO2电极.分别采用X射线衍射和X射线荧光光谱分析了其晶体结构和组分含量。将该电极用于电解法制备臭氧,并考察了电流密度、电镀极间距、电镀液pH值以及TiO2颗粒粒径对电极性能的影响.实验结果表明,改性后的PbO2电极使臭氧生成反应的电流效率由11.9%提高到了12.9%.电镀电流密度和电镀极间距的提高有利于提高电极催化活性.TiO2的掺杂会降低PbO2电极的晶胞粒径,有利于提高电极的电催化活性.

摘要：质子陶瓷燃料电池(PCFCs)以质子作为载流子,具有独特的导电机制,能够在中低温度(400~700℃)下高效地将燃料中的化学能转化为电能,是一种极具发展前景的发电装置。然而,由于氧还原反应动力学迟缓,导致极化电阻占整个电池电阻的比重较大,因此,发展高活性、稳定型阴极材料或结构,对提高PCFCs性能有着重要作用,这也是当前的研究热点。通常情况下,这些阴极材料应同时具有足够高的导电率、结构稳定性、电催化活性等。本文对近年来PCFCs领域研究较多的单钙钛矿、双钙钛矿、Ruddlesden–Popper钙钛矿、尖晶石等阴极材料做了总结,并对PCFCs阴极材料在运行过程中存在的问题进行分析,包括提高阴极材料的质子传输特性和优化电解质/电极界面等,最后强调了未来PCFCs高性能阴极的可能的发展方向,为PCFCs的阴极材料设计提供了有益的参考。

摘要：高效稳定的正极对锂氧气电池至关重要。通过化学气相沉积、光还原两步合成工艺,将具有高催化活性的Au纳米粒子原位负载在具有三维贯穿结构的氮掺杂碳纳米管(N-CNT)/不锈钢(SS)网上,制备了具有互相渗透孔道的高性能一体化锂氧气电池正极Au-N-CNT/SS。通过SEM、TEM、XPS、XRD及Raman等表征手段对Au-N-CNT/SS的微观形貌、组成进行了考察。制备的Au-N-CNT/SS正极具有合适的孔道结构、高电导率、超强的力学性能、结构稳定性等,克服了传统电极机械稳定性差、碳电极易分解、副反应严重等问题。用作锂氧气电池正极,Au-N-CNT/SS一体化电极的设计避免了黏结剂的使用,极大地提高了电池的力学强度,有效降低了副反应,提升了电池的电化学/化学稳定性;正极的高导电率、充足的孔道结构提供了快速的电子输运和传质通道;Au纳米粒子高效催化剂有效提升了正极的氧还原/氧析出反应动力学,加快了放电产物的生成与分解,电池的倍率性能(1.0 mA·cm^(-2)的高电流密度下放电电压保持在2.4 V)、放电容量(8.47 mA·h·cm^(-2))和循环性能(160圈)得到了较大提升。

摘要：质子交换膜燃料电池作为重要的电化学能源转换装置,在提高能量转换效率、减少环境污染等方面具有诱人的前景.然而,阴极氧还原过电位较大、活性较低、稳定性差,且铂基催化剂昂贵,使该燃料电池难以商业化.纳米结构电催化剂的发展有望解决此难题.对纳米合金电催化剂其组分和结构的设计是开发高活性、高稳定性和低成本的燃料电池电催化剂的重要因素.本文综述了近期由分子设计和热化学控制处理法制备的三元纳米合金电催化剂对燃料电池氧还原反应催化性能的最新进展.该方法可控制纳米合金的尺寸、组成以及二元和三元纳米催化剂的合金化程度.以高活性的三元纳米合金催化剂PtNiCo/C为例,综述了在设计燃料电池电催化剂时结构和组成的纳米级调优的重要性.PtNiCo/C电催化剂的质量比活性远高于其二元合金催化剂和Pt/C商业电催化剂.三元电催化剂的催化活性可通过控制其组成来调节.本文还讨论了三元纳米合金催化剂的结构及其协同效应对增强其电催化性能的影响.

摘要：石墨烯是以sp2杂化轨道组成的六角型蜂巢状二维碳纳米材料,具有比表面积大、导电性好和机械强度高等优点,在电催化领域被广泛应用,但也存在易堆叠、活性位点少等不足。石墨烯材料电催化活性与其原子排列、分子吸附和活化、电子结构、电荷运输等相关,综述了通过掺杂调控提高其内在活性、界面调控实现不同组分之间的协同作用、相调控改变原子排布方式、结构调控改变局部环境促进电子和质量传递等改善石墨烯材料电催化性能的方法,指出将掺杂调控与其他3种活性调控方法有机结合是未来的发展方向。

摘要：从镍盐水溶液中生成Ni(OH)_2的过程可描述为:Ni^(2+)首先发生水解反应,水解产物达到饱和后转变成固相形态自溶液中析出;其固相产物Ni(OH)_2的结构和形态依反应条件而变.在仔细分析这一过程的动力学特点和设计具有特定功能反应器的基础上,开发了一种生产球形Ni(OH)_2新工艺,该工艺所得产品具有高密度、高容量和电催化活性优良等特点.

摘要：为了进一步探索硒化钴对电极的电催化性能,拟以硒氢化钠为硒源、六水合氯化钴为钴源设计构建二硒化钴(Co Se_2)对电极。实验上,先采用水热法合成Co Se_2纳米材料,其次利用喷涂法制备Co Se_2对电极,并探究其电催化性能及对染料敏化太阳能电池光电性能的影响。结构形貌测试结果表明纯相的Co Se_2纳米材料是由纳米颗粒构成的一种无定型结构。电化学性能研究结果表明,Co Se_2对电极展现出了较强的电催化活性。同时,由Co Se_2对电极组装的染料敏化太阳能电池的能量转换效率达到5.77%(短路电流密度为13.88×10^(–3) A·cm^(–2),开路电压为0.65 V,填充因子为0.64),与铂电极组装的电池器件效率(5.99%,其中短路电流密度为14.62×10^(–3 )A/cm^2、开路电压为0.64 V、填充因子为0.64)相当。

摘要：在历年各方领域研究多金属氧酸盐背景下,以目前人们基于多酸配位化合物的独特的结构和多孔、富电子等性质,而对合成、表征多酸配合物方面的化学研究愈见加深。本文主要基于多酸的无机-有机复合材料的电化学性质为研究对象,还原性杂多阴离子为无机节点的研究方法,简述利用水热法来设计合成新颖的多钒酸盐。