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水系锌离子电池负极添加剂研究进展

电源技术 2024年第7期48卷 1184-1197页

作者：杨春喜马芳卫博慧李晖姚陈忠山西师范大学化学与材料科学学院山西太原030031 运城学院应用化学系山西运城044000

水系锌离子电池(AZIBs)因具有较高的理论容量、较低的氧化还原电位、良好的安全性和低成本等优点,在便携式电子设备、储能器件和新能源汽车等领域有广泛的应用市场和前景。在AZIBs体系中,通过电解液中添加剂的优化可达到改善锌负极稳定... 详细信息

水系锌离子电池(AZIBs)因具有较高的理论容量、较低的氧化还原电位、良好的安全性和低成本等优点,在便携式电子设备、储能器件和新能源汽车等领域有广泛的应用市场和前景。在AZIBs体系中,通过电解液中添加剂的优化可达到改善锌负极稳定性,减少负极枝晶生长和抑制析氢副反应发生等。因此,有必要系统地总结添加剂研究进展:对电解液添加剂对Zn^(2+)的沉积行为影响机制进行了总结;基于锌负极所存在的问题,详细综述了近年来关于不同种类的单一添加剂在稳定锌负极方面的改性机制;对复合添加剂的研究情况进行了综述;针对添加剂发展方向和前景提出一些思考和研究策略。

关键词：水系锌离子电池添加剂锌负极锌枝晶副反应

一价铜催化的不对称插烯与插二烯炔丙基取代反应

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有机化学 2022年第11期42卷 3918-3920页

作者：李晖殷亮姚陈忠运城学院应用化学系山西运城044000 中国科学院上海有机化学研究所、中国科学院天然产物有机合成化学重点实验室上海200032

发展高效和高立体选择性构建含有多官能团化合物的新策略是现代有机合成化学的核心目标之一.插烯反应是一类可以构建多官能团化合物的有效方法[1].多烯醇硅醚是一种良好的可用于插烯反应的亲核试剂,其与多种亲电试剂的不对称插烯反应可... 详细信息

发展高效和高立体选择性构建含有多官能团化合物的新策略是现代有机合成化学的核心目标之一.插烯反应是一类可以构建多官能团化合物的有效方法[1].多烯醇硅醚是一种良好的可用于插烯反应的亲核试剂,其与多种亲电试剂的不对称插烯反应可直接生成含有至少三种官能团的手性化合物,因而其参与的不对称插烯反应受到合成化学家的广泛关注[1].

关键词：有机合成化学立体选择性取代反应手性化合物亲电试剂亲核试剂烯反应烯醇硅醚

SnO/NaMgTiO异质结的制备及其光催化活性的研究

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现代化工 2022年

作者：王景州张喜生马紫微姚陈忠运城学院物理与电子工程系

采用水热法合成SnO2/Na0.9Mg0.45Ti3.55O8(SnO2/NMTO)异质结，考察了SnO2/Na0.9Mg0.45Ti3.55O8对罗丹明B(RhB)的光催化活性。结果表明，SnO2/Na0.9Mg0.45Ti3.55O8的光催化活性优于NMTO和SnO2，SnO2的质量分数为10.0%时，具有最好的光催化活性；光照时产生的光生电子大部分迁移到界面处，有助于延长光生电子-空穴对的寿命，从而提高其光催化性能。瞬态光电流响应结果证实，光生电子-空穴对得到了有效分离。

关键词：水热法异质结 SnO /NMTO 电荷分离光催化活性

SnO_(2)/Na_(0.9)Mg_(0.45)Ti_(3.55)O_(8)异质结的制备及其光催化活性的研究

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现代化工 2023年第2期43卷 98-103页

作者：王景州张喜生马紫微姚陈忠运城学院物理与电子工程系山西运城014000

采用水热法合成SnO_(2)/Na_(0.9)Mg_(0.45)Ti_(3.55)O_(8)(SnO_(2)/NMTO)异质结,考察了SnO_(2)/Na_(0.9)Mg_(0.45)Ti_(3.55)O_(8)对罗丹明B(RhB)的光催化活性。结果表明,SnO_(2)/Na_(0.9)Mg_(0.45)Ti_(3.55)O_(8)的光催化活性优于NMTO和SnO_(2),SnO_(2)的质量分数为10.0%时,具有最好的光催化活性;光照时产生的光生电子大部分迁移到界面处,有助于延长光生电子-空穴对的寿命,从而提高其光催化性能。瞬态光电流响应结果证实,光生电子-空穴对得到了有效分离。

关键词：水热法异质结 SnO_(2)/NMTO 电荷分离光催化活性

Ru掺杂对Pt(111)面CO覆盖度影响的理论研究

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长治学院学报 2022年第2期39卷 24-28页

作者：丁浩然姚陈忠运城学院应用化学系山西运城044000

甲醇燃料电池是一种可将甲醇化学能直接转化为电能的洁净环保器件,具有反应物来源广泛、可低温启动和结构简易等优点,但开发具有高催化活性和抗CO毒化的甲醇电氧化Pt基催化剂仍是该领域的主要研究热点。然而,Pt基催化剂存在易于吸附甲... 详细信息

甲醇燃料电池是一种可将甲醇化学能直接转化为电能的洁净环保器件,具有反应物来源广泛、可低温启动和结构简易等优点,但开发具有高催化活性和抗CO毒化的甲醇电氧化Pt基催化剂仍是该领域的主要研究热点。然而,Pt基催化剂存在易于吸附甲醇氧化的含氧活性中间体(CO)进而导致催化剂快速失活问题。实验研究发现Ru掺杂能够降低CO的覆盖度,从而提高其催化稳定性。基于此,文章通过密度泛函理论(DFT)研究了Ru掺杂提高Pt催化剂稳定性的原因。计算结果显示,Ru掺杂不会影响CO的吸附能,因此Ru助剂的掺杂不能促进CO的脱附。然而,Ru助剂能够降低CO转化(OH-+CO*→COOH*+e-)的活化能,降低其在Pt基催化剂的覆盖度,从而获得稳定性更高的催化剂。总体来说,Ru的掺杂能够使Pt核外电子富集,从而使催化剂表面的d带中心向费米能级偏移。Ru掺杂不仅改变了CO反应的速控步骤,同时有利于降低CO的覆盖度。

关键词：甲醇燃料电池 CO 覆盖度 DFT Pt

Pt-Ni与Pd-Ni纳米薄膜的电化学制备和乙醇电催化性能研究(英文)

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电化学 2012年第2期18卷 162-168页

作者：姚陈忠马会宣卫博慧运城学院应用化学系山西运城044000 运城学院图书馆山西运城044000

通过电沉积法在Ti基体上制备具有纳米结构的Pt-Ni和Pd-Ni薄膜,前者呈纳米花瓣形状,厚度为10～20 nm,后者主要由纳米颗粒组成,大小为50～60 ***测试结果显示,Pt-Ni和Pd-Ni纳米薄膜结晶程度较差.循环伏安法测试薄膜对乙醇电催化氧化的性能... 详细信息

通过电沉积法在Ti基体上制备具有纳米结构的Pt-Ni和Pd-Ni薄膜,前者呈纳米花瓣形状,厚度为10～20 nm,后者主要由纳米颗粒组成,大小为50～60 ***测试结果显示,Pt-Ni和Pd-Ni纳米薄膜结晶程度较差.循环伏安法测试薄膜对乙醇电催化氧化的性能,结果表明Pt-Ni和Pd-Ni纳米薄膜可使乙醇起始氧化电位分别负移至-0.74 V和-0.71 V,且在碱性介质中加Ni可提高催化剂的活性和抗毒化性能.

关键词：纳米结构电沉积多孔结构乙醇电催化

Co掺杂Pt(111)面水煤气变换反应机理的理论研究

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忻州师范学院学报 2022年第2期38卷 15-18,43页

作者：丁浩然姚陈忠运城学院应用化学系山西运城044000

水煤气变换(WGS)是化工生产过程中的一个重要反应,近年来由于燃料电池行业的兴起,低温WGS反应催化剂的研发成为目前研究的热点之一。本文采用密度泛函理论对Pt(111)面催化WGS反应进行了系统研究。结果显示,H_(2)O的解离是WGS反应的关键... 详细信息

水煤气变换(WGS)是化工生产过程中的一个重要反应,近年来由于燃料电池行业的兴起,低温WGS反应催化剂的研发成为目前研究的热点之一。本文采用密度泛函理论对Pt(111)面催化WGS反应进行了系统研究。结果显示,H_(2)O的解离是WGS反应的关键步骤。低温时,WGS的主要反应路径为羧酸盐路径,即CO+2H_(2)O→CO+2OH+2H→COOH+OH+H_(2)→CO_(2)+H_(2)O+H_(2);高温反应时,反应路径主要为氧化还原路径:CO+2H_(2)O→CO+2OH+2H→CO+O+H_(2)O+H_(2)→CO_(2)+H_(2)O+H_(2)。表面掺杂Co后,由于Pt的电负性大于Co, Co原子的电荷向Pt原子转移。因此,Co掺杂可降低H_(2)O解离的能垒,从而提高WGS反应活性。

关键词： WGS Pt(111) Co掺杂 DFT 反应机理

Ti^(4+)掺杂ZnO复合材料的制备及其光学性能研究

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稀有金属 2014年第6期38卷 1055-1059页

作者：吕宝华李玉珍宋维阳姚陈忠运城学院应用化学系山西运城044000 运城学院机电公共实验中心山西运城044000

以氧化锌(Zn O)和二氧化钛(Ti O2)为原料,采用固相反应法制备了掺杂不同Ti4+摩尔分数(x)的Zn O复合粉体。Zn O复合材料在经过温度为500℃,时间为3 h的煅烧之后,通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱仪、红外光... 详细信息

以氧化锌(Zn O)和二氧化钛(Ti O2)为原料,采用固相反应法制备了掺杂不同Ti4+摩尔分数(x)的Zn O复合粉体。Zn O复合材料在经过温度为500℃,时间为3 h的煅烧之后,通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱仪、红外光谱仪(IR)和扫描电镜(SEM)对复合材料的结构和光学性能进行了表征。研究结果表明,所有的Zn O复合材料都保持了Zn O的纤锌矿晶体结构,而过量Ti的掺杂则会降低Zn O的结晶度。另外,Zn O复合材料的光学性能因为Ti的掺杂有了很大的改变。复合材料在IR图中的Zn-O的特征吸收峰位置与纯Zn O相比出现了明显的蓝移,且吸收峰随着Ti掺杂浓度的增大而逐渐变宽。与此同时,复合材料的UV-Vis吸光度较纯Zn O显著下降,但禁带宽度随着Ti掺杂浓度的增大而明显增大。当Ti掺杂摩尔分数x=20.17%时,Ti O2能很好的融入到Zn O粉体中,且粉体晶粒较小,结晶质量高,界面颗粒接触比较紧密。

关键词：氧化锌钛掺杂固相反应法光学性能

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硅异质结太阳能电池工艺优化

光子学报 2021年第12期50卷 303-310页

作者：张喜生晏春愉王景州马紫微姚陈忠运城学院物理与电子工程系山西运城044000

硅异质结太阳能电池的制作过程中,所有工艺步骤都会影响其性能。通过扫描电镜、反射率、量子效率及少子寿命测试,逐步优化硅异质结太阳能电池的性能。结果表明,单晶硅片钝化的最佳锥体尺寸约为6~9μm。利用高质量的本征氢化非晶硅(a-Si... 详细信息

硅异质结太阳能电池的制作过程中,所有工艺步骤都会影响其性能。通过扫描电镜、反射率、量子效率及少子寿命测试,逐步优化硅异质结太阳能电池的性能。结果表明,单晶硅片钝化的最佳锥体尺寸约为6~9μm。利用高质量的本征氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜钝化硅片,获得了超过5 ms的少数载流子寿命。采用大带隙p型a-SiC_(x):H薄膜替代p型a-Si:H薄膜作为发射层,提高电池在较短波长范围内的光响应。通过降低铟锡氧化物的自由载流子吸收,显著改善了长波长区域光响应。综合优化后硅异质结太阳能电池功率转换效率达到21.68%。

关键词：太阳能电池硅异质结钝化光响应功率转换效率