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脉冲激光沉积LiFePO_4阴极薄膜材料及其电化学性能

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物理化学学报 2005年第7期21卷 707-710页

作者：薛明喆傅正文复旦大学化学系激光化学研究所上海市分子催化和功能材料重点实验室上海200433

采用脉冲激光沉积结合高温退火的方法在不锈钢基片上制备了LiFePO4薄膜电极.XRD谱图显示,经650℃退火制得的是具有橄榄石结构的LiFePO4薄膜.充放电测试表明,LiFePO4薄膜具有3.45/3.40V的充放电平台,与LiFePO4粉体材料相当.首次放电容量... 详细信息

采用脉冲激光沉积结合高温退火的方法在不锈钢基片上制备了LiFePO4薄膜电极.XRD谱图显示,经650℃退火制得的是具有橄榄石结构的LiFePO4薄膜.充放电测试表明,LiFePO4薄膜具有3.45/3.40V的充放电平台,与LiFePO4粉体材料相当.首次放电容量约为27mAh·g-1,充放电循环100次后容量衰减51%.

关键词：脉冲激光沉积锂离子电池 LiFeO4 薄膜

多维度纳米三元过渡金属氧化物用于双功能电解水制氢催化剂

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第S01期50卷 252-257页

作者：毕松虎薛明喆耿振张存满同济大学汽车学院上海201804

由于低廉的成本、简易的制备方法和优异的电化学性能,过渡金属氧化物被认为是一种有前景的碱性电解水制氢催化剂,但其形貌的电化学性能研究目前尚少。本文设计了一种多维度(一维、二维)齿轮形貌的纳米过渡金属氧化物碱性电解水制氢催化... 详细信息

由于低廉的成本、简易的制备方法和优异的电化学性能,过渡金属氧化物被认为是一种有前景的碱性电解水制氢催化剂,但其形貌的电化学性能研究目前尚少。本文设计了一种多维度(一维、二维)齿轮形貌的纳米过渡金属氧化物碱性电解水制氢催化剂(NF/NCFO-g)。在1M KOH溶液、100 mA cm^(-2)电流密度的条件下,NF/NCFO-g展现出了0.23 V的阳极过电位和0.29 V的阴极过电位,以及196 mV dec^(-1)(阳极)和233 mV dec^(-1)(阴极)的Tafel斜率,优于一维纳米针状结构(NF/NCFO-n)和二维纳米片状结构(NF/NCFO-s)催化剂。NF/NCFO-g具备优异的电催化性能得益于一维纳米针的“顶端优势”和二维片状结构的表面电荷效应的协同作用。“顶端优势”使得电荷大量聚集在尖端处,从而压缩了内层电容宽度,而二维表面电荷有助于形成更多的氧空位活性位点,进而优化过渡态的反应能量。此外,在高电流密度下,一维纳米针结构能够增强亲水性而减小气泡半径,从而加速了气泡的释放。

关键词：电解水制氢碱性催化剂过渡金属氧化物形貌

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脉冲激光沉积MnF2薄膜的电化学性能

无机材料学报 2010年第2期25卷 145-150页

作者：崔艳华薛明喆胡可李达汪小琳苏伟刘效疆孟凡明傅正文中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621900 复旦大学化学系激光化学研究所材料科学系上海市分子催化和功能材料重点实验室上海200433

采用脉冲激光沉积法在不锈钢基片上制备了纳米结构的MnF2薄膜.充放电测试显示该薄膜在2μA/cm2的放电电流下,前50次循环具有350~530mAh/g的可逆容量.在循环伏安测试中得到了0.5和1.0V的可逆氧化还原峰,分别代表了MnF2在充放电时的可逆反... 详细信息

采用脉冲激光沉积法在不锈钢基片上制备了纳米结构的MnF2薄膜.充放电测试显示该薄膜在2μA/cm2的放电电流下,前50次循环具有350~530mAh/g的可逆容量.在循环伏安测试中得到了0.5和1.0V的可逆氧化还原峰,分别代表了MnF2在充放电时的可逆反应.薄膜的晶体结构和形貌采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析,充放电后薄膜的组成与结构通过高分辨电子显微镜和选区电子衍射来表征.实验结果揭示了纳米结构MnF2薄膜与Li的电化学反应机理,LiF在首次放电后形成的纳米粒子在过渡金属Mn颗粒的驱动下,可以发生可逆的分解和形成.MnF2薄膜较小的极化和较高的容量使其可用作锂离子电池阳极材料.

关键词： MnF2 薄膜脉冲激光沉积锂离子电池

脉冲激光沉积法制备SnSe薄膜电极及其电化学性质

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物理化学学报 2006年第3期22卷 383-387页

作者：薛明喆程孙超姚佳傅正文复旦大学化学系激光化学研究所上海市分子催化和功能材料重点实验室上海200433

采用脉冲激光溅射Sn和Se粉末的混合靶制备SnSe薄膜,XRD结果显示室温下得到的是Sn和Se的混合薄膜,当基片温度为200℃时,薄膜主要由晶态的SnSe组成.该薄膜的首次放电容量为498mAh·g-1,30次循环之后的放电容量为260mAh·g-1.充放电测试、... 详细信息

采用脉冲激光溅射Sn和Se粉末的混合靶制备SnSe薄膜,XRD结果显示室温下得到的是Sn和Se的混合薄膜,当基片温度为200℃时,薄膜主要由晶态的SnSe组成.该薄膜的首次放电容量为498mAh·g-1,30次循环之后的放电容量为260mAh·g-1.充放电测试、循环伏安曲线和ex-situXRD结果显示,SnSe能够和Li发生可逆的电化学反应,充电过程中能够重新生成SnSe,表现出不同于其它氧族元素锡化物的电化学性质.

关键词： SnSe 脉冲激光沉积锂离子电池薄膜

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液氢加氢站及其关键装备的发展现状及展望

同济大学学报（自然科学版） 2023年第12期51卷 1959-1971页

作者：薛明喆师存阳刘家宁吕洪周伟张存满同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804

为了更好地了解液氢加氢站系统和各个关键装备的发展现状,助力我国氢能基础设施的建设,首先给出了液氢加氢站不同发展时期的工艺流程,对氢尤其是液氢的压缩、气化、储存、运输、加注过程与加氢站风险研究分别进行了介绍,最后展望了未来... 详细信息

为了更好地了解液氢加氢站系统和各个关键装备的发展现状,助力我国氢能基础设施的建设,首先给出了液氢加氢站不同发展时期的工艺流程,对氢尤其是液氢的压缩、气化、储存、运输、加注过程与加氢站风险研究分别进行了介绍,最后展望了未来我国液氢加氢站及其关键装备的发展,为液氢加氢站的规模化应用提供参考。

关键词：液氢加氢站压缩储存加注

微流道气-液两相流研究及其在PEMFC中的应用进展

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化工进展 2021年第9期40卷 4734-4748页

作者：廖珮懿杨代军明平文薛明喆李冰张存满同济大学汽车学院上海200092 同济大学新能源汽车工程中心上海201804

微流道由于具有比表面积高、传质能力强等优点,已成功地应用于化工领域的多种气-液反应体系中。此外,其在化工领域中的研究成果还可以应用于目前备受关注的燃料电池领域以提高其电化学转化效率。然而,微流道尺度的微小化以及其中气-液... 详细信息

微流道由于具有比表面积高、传质能力强等优点,已成功地应用于化工领域的多种气-液反应体系中。此外,其在化工领域中的研究成果还可以应用于目前备受关注的燃料电池领域以提高其电化学转化效率。然而,微流道尺度的微小化以及其中气-液两相流规律的复杂性使得微流道内的气-液两相流特性的阐明还需要进一步的研究,才能促使微流道在实际应用中发挥更优异的作用。本文从流型、压降和传质三个关键特征的研究角度来介绍微流道内气-液两相流的研究进展,简述了不同流型的特征及其形成条件,阐明了其对应的压降大小和传质能力的高低,回顾了现有的压降和传质系数的预测模型及其相应的优化措施,并分析了运用这三个关键特征的相关参数来优化质子交换膜燃料电池流场设计方面的研究进展,得到了流场类型、流道尺寸、流道形状、流道表面特性等的优化方案。但是,燃料电池中的精细流道的特殊结构及其特定工况使得其与传统的微流道有显著的区别。由此,本文提出了应当根据燃料电池精细流道的特点探明其中的两相流型、压降和传质的动态变化规律以及构建相应的压降预测模型的建议,以期为流场设计提供更准确的参考依据,进而提高燃料电池性能,加速燃料电池的商用进程。

关键词：微流道气液两相流流型压降传质质子交换膜燃料电池

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电极厚度对锂离子电池电化学性能的影响

电源技术 2017年第8期41卷 1114-1117,1123页

作者：虢放薛明喆张存满同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804

考虑到电极结构参数对锂离子电池性能的重要影响,基于实验结果以及一维等温电化学模型研究了电极厚度对锂离子电池电化学性能的影响。制备了不同活性物质载量的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2电极,研究了不同厚度的电极对其倍率性能、... 详细信息

考虑到电极结构参数对锂离子电池性能的重要影响,基于实验结果以及一维等温电化学模型研究了电极厚度对锂离子电池电化学性能的影响。制备了不同活性物质载量的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2电极,研究了不同厚度的电极对其倍率性能、循环充放电性能和容量的影响。基于多孔电极理论建立了一维锂离子电池电化学模型。将不同厚度的电极的仿真放电曲线与实验结果进行对比,仿真结果显示,不同厚度电极区域的电解质盐浓度、活性粒子表面锂离子浓度、电解液电势和过电势都有着显著的不同,正是这些差异导致不同厚度的电极的倍率性能、容量衰退的差别。

关键词：锂离子电池电极厚度电化学模型

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中间压力对往复式液氢泵容积效率的影响

低温工程 2022年第3期 70-75页

作者：许晟郭志敏代海斌薛明喆朱绍伟同济大学机械与能源工程学院制冷与低温工程研究所上海201804 同济大学汽车学院新能源汽车工程中心上海201804

通过理论计算研究了压缩过程绝热系数、中间压力对双级往复式液氢泵第二级容积效率的影响。计算结果表明,当无中间压力,入口压力为0.3 MPa,出口压力为45 MPa和90 MPa时,可能会出现容积效率为0,液氢泵呈现空转的现象。根据理论计算与分... 详细信息

通过理论计算研究了压缩过程绝热系数、中间压力对双级往复式液氢泵第二级容积效率的影响。计算结果表明,当无中间压力,入口压力为0.3 MPa,出口压力为45 MPa和90 MPa时,可能会出现容积效率为0,液氢泵呈现空转的现象。根据理论计算与分析得出结论,通过降低绝热系数、提高中间压力有助于提高容积效率,防止余隙容积内残余液氢在气缸吸液过程中汽化,更高的出口压力需要更高的中间压力以提高容积效率。

关键词：液氢泵余隙容积容积效率绝热系数中间压力

脉冲激光沉积SnSe薄膜电极及其电化学性质

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脉冲激光沉积SnSe薄膜电极及其电化学性质