摘要：电化学能源储存和转化过程涉及电解质在多孔电极和隔膜内的传递和反应.理解其中的微观性质和耦合机制对于电解质的筛选、电解液/电极界面的优化以及多孔电极的设计都具有重要意义.此时,我们的研究对象处在微米乃至纳米尺度,并涉及电场、流场和温度场等多个物理场的相互耦合,传统的电化学热力学和动力学理论以及实验技术都难以描述微纳尺度下多物理场中的电化学传递和反应特性,所以亟需发展新的建模方法.本文基于线性非平衡态热力学,提出了一个以化学势驱动的描述电化学传递和反应过程的多物理场建模方法,并从电场下的传质过程、反应和传递耦合以及热效应这三个典型问题阐述了该方法的可行性和理论价值.

摘要：通过对地下长输管道外加电流阴极保护的电化学过程分析,揭示了地下长输管道外加 电流阴极保护中应注意的阴极剥离、氢脆、阳极消耗等问题的实质,从而在设计、施工和运行维护 工作中,能够自觉地解决好这些问题。

摘要：由于化学电源的电化学性能与电极／电解质的界面过程密切相关，涉及电荷转移、离子输运、相的生成和转化等步骤，在纳米尺度上深入理解界面过程对于器件设计和材料优化具有重要意义。然而能源体系的运行环境非常复杂，涉及无水无氧环境、有机／离子液体电解质体系、多相界面、多电子反应过程等，因此，针对性发展复杂体系下电化学界面高分辨原位成像方法，从而实现电化学反应过程的实时追踪和原位分析，也是电分析化学的挑战和难点之一。

摘要：在二次电池中,电极/电解液界面的演化行为对电池的性能和稳定性起着至关重要的作用。本文从工作机理出发,详细综述了几种具有代表性的先进原位表征技术,包括原位原子力显微镜、原位三维激光共聚焦显微镜、电化学石英晶体天平、电化学微分质谱、原位拉曼光谱、原位傅里叶变换红外光谱,并且基于二次电池界面演化体系,本文将其划分为从液相到固相的电极/电解液界面中间相演化、沉积型金属负极的电沉积过程与金属-气体电池的三相界面演化,以及从固相到液相的固体组分电化学分解与固体组分溶解,列举了多种原位先进表征手段在这些复杂体系研究中联合应用的实例,展示了多模态界面原位表征技术在不同尺度下的立体分析能力。这些原位表征技术的联用不仅能够提供对电极/电解液界面在实际电池运行条件下动态演化过程的深入理解,还可以揭示影响电池性能和稳定性的关键因素。本文还讨论了当前研究中面临的挑战和取得的进展,并提出了对未来研究的展望。原位界面表征技术的应用与发展将有助于深入理解电池界面演化机制,提升电池性能和稳定性,推动新型电池技术的进步。

摘要：随着全球环境和能源危机的不断加剧,开发能够取代传统化石燃料的高效、清洁、可再生的新型能源成为21世纪人类社会的重要发展方向.氢气是一种绿色清洁的新型能源载体,氢能的发展是构建清洁低碳的新型能源体系和实现能源安全与可持续发展的重要途径,有助于国家实现碳达峰、碳中和的目标.电解水包括阴极析氢和阳极析氧两个半反应,通过电化学过程将水分解为氢气与氧气,是未来制备绿氢的重要技术手段[1].催化剂是影响电解水制氢效率的重要因素,合理设计并合成合适的载体是开发高效、稳定的电解水制氢催化剂的关键[2].

摘要：为提高镍电极的导电性 ,在电极制作过程中需添加一定量的导电剂 ,通过混合添加的导电剂 ,受工艺条件的限制 ,其均匀性和利用率不是十分理想。通过化学方法 ,利用动态积分进料工艺在Ni(OH ) 2 的表面包覆上了一层钴的化合物 ,经SEM分析观察 ,包覆层分布均匀 ,与基体结合牢固、稳定。采用包覆钴化合物的Ni(OH ) 2 制备的镍电极 ,经 0 .3C及 1.0C充放电测试表明 ,其充电电压低 ,放电平台高 ,比容量大 ,大电流充放电效率及活性材料的利用率得到了明显的改进。

摘要：含锂纳米材料已经被广泛用作锂离子电池的电极材料。研究单个纳米粒子电化学活性,可以“Bottom up”地建立起纳米材料结构-器件性能关系,有助于新型、高效电极材料的设计和优化。因此,发展可用于单个纳米粒子实时构效分析的原位分析方法极为重要。

摘要：本文从逻辑推理的角度,提出添配电化学过程中在反应式上不出现的物质,完善了两个电极的全部成员,从而解决了设计可逆电池的某些困难。

摘要：铜电解精炼即在阳极上的铜溶解，到阴极上析出，同时阳极上的杂质溶解或沉淀到电解液或槽底的一个电化学过程。电解精炼就是一个提纯和贵金属富集的过程。一般的生产企业阴极铜是终端产品，由于该产品的生产周期较长，达7～10天，所以，一旦出现质量问题，将会有大批量的阴极铜报废，给企业带来不可估量的损失。更有甚者，有的企业由于铜电解车间在设计过程中局部工艺或设备选型不合理，造成了开工即停产改造的后果。

摘要：随着能源危机和环境污染的日益加剧,开发新型的清洁能源刻不容缓。其中涉及电化学过程的析氢反应（HER）和氧还原反应（ORR）是两种最具实际应用前景的能源转换和存储方式。因此,设计高性能的HER和ORR的电催化剂对提高电化学能源转换和存储性能尤为重要。