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Synthesis of a ternary amide LixKy（NH2）x+y and a novel Li3K（NH2）4–xMgH2 combination system for hydrogen storage

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Journal of Energy Chemistry 2019年第8期28卷 37-43,I0002页

作者： Chao Li Changlong Li meiqiang fan Haichao Chen Kangying Shu Yu Zhang Mingxia Gao Yongfeng Liu Hongge Pan College of Materials Science and Engineering China Jiliang UniversityHangzhou 310018 Zhejiang China State Key Laboratory of Silicon Materials and School of Materials Science and Engineering Zhejiang UniversityHangzhou 310027 Zhejiang China School of Materials Science and Engineering Hubei University of Automotive TechnologyShiyan 442002 Hubei China

The ternary amides LiK2(NH2)3, LiK(NH2)2, and Li3 K(NH2)4 are successfully synthesized by ball milling mixtures of LiNH2 and KNH2, and the hydrogen storage properties of Li3K(NH2)4–xMgH2(x = 1, 2, 3,4) are systematically investigated. The Li3K(NH2)4–2 Mg H2 sample displays optimized hydrogen storage properties, releasing 6.37 wt% of hydrogen in a two-stage reaction with an onset temperature of 60 °*** first dehydrogenation stage exhibits good reaction kinetics and thermodynamic properties because of a lower activation energy and appropriate enthalpy change. After full dehydrogenation at 130 °C, the Li3K(NH2)4–2 MgH2 sample absorbs 3.80 wt% of H2 below 160 °C in a variable temperature hydrogenation mode. Mechanistic investigations indicate that Li3 K(NH2)4 reacts with Mg H2 to produce Mg(NH2)2, LiH,and KH during ball milling. In the heating process, Mg(NH2)2 first reacts with Li H to form Li2 Mg2 N3 H3 and Li NH2, while KH works as a catalyst, and then, KH reacts with Li2Mg2N3H3 and Li NH2 to generate a new K-containing compound.

关键词： Hydrogen storage Complex hydrides Amides Reversibility Reaction mechanisms

Li-Mg-N-H体系储氢材料的热力学和动力学调控

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化学进展 2016年第12期28卷 1788-1797页

作者：李超范美强陈海潮陈达田光磊舒康颖中国计量大学材料科学与工程学院杭州310018 浙江大学硅材料国家重点实验室杭州310027

Mg(NH_2)_2-2LiH体系储氢材料具有较高的储氢容量和较适宜的热力学性能,并且其吸放氢过程完全可逆,是目前最有望实现大规模应用的固态储氢材料之一。然而,由于该体系在吸放氢过程中具有较高的动力学壁垒,导致其在200℃以上才能实现快速... 详细信息

Mg(NH_2)_2-2LiH体系储氢材料具有较高的储氢容量和较适宜的热力学性能,并且其吸放氢过程完全可逆,是目前最有望实现大规模应用的固态储氢材料之一。然而,由于该体系在吸放氢过程中具有较高的动力学壁垒,导致其在200℃以上才能实现快速地吸放氢。因此,国际上对该体系储氢材料的研究主要集中在热力学和动力学的调控方面。本文从成分调变、纳米化和掺杂改性等方面,详细综述了Mg(NH_2)_2-2LiH体系储氢材料热力学和动力学调控的研究现状,并提出了其中存在的问题和相应对策,同时指出了将来的研究方向。

关键词：储氢材料热力学动力学氨基物氢化物性能调控

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Li-Mg-N-H体系储氢材料的研究进展

中国材料进展 2023年第2期42卷 114-127,134页

作者：蔡明源李超张丽娉姚振东范美强中国计量大学材料与化学学院浙江杭州310018

以Mg(NH_(2))_(2)-2LiH为代表的Li-Mg-N-H体系储氢材料因其储氢容量高、吸放氢可逆、热力学性能较为适宜等优势,被认为是目前最有望实现车载实用化的固态储氢材料之一。该体系的最大问题是吸放氢反应的动力学壁垒较高。综述了Li-Mg-N-H... 详细信息

以Mg(NH_(2))_(2)-2LiH为代表的Li-Mg-N-H体系储氢材料因其储氢容量高、吸放氢可逆、热力学性能较为适宜等优势,被认为是目前最有望实现车载实用化的固态储氢材料之一。该体系的最大问题是吸放氢反应的动力学壁垒较高。综述了Li-Mg-N-H体系主要的成分体系及储氢性能、储氢性能的改善和规模化应用探索等相关研究进展。Li-Mg-N-H体系储氢性能改善的策略主要为材料纳米化和催化改性,其中有效的催化改性剂包括碱金属基化合物(不含硼氢化物)、金属硼氢化物、过渡金属及其化合物、碳材料等。最后,讨论了该体系实现车载实用化需要重点关注的研究方向。

关键词：储氢材料 Li-Mg-N-H体系氨基物亚氨基物氢化物

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TiO_2光催化还原CO_2研究进展

材料导报 2011年第7期25卷 38-46页

作者：王超陈达刘姝黄岳祥范美强舒康颖中国计量学院材料科学与工程学院杭州310018

简要综述了近年来用于光催化还原CO2的Ti O2材料,包括单一Ti O2光催化材料、金属负载型Ti O2材料、半导体复合Ti O2光催化材料、有机光敏化剂修饰Ti O2光催化材料、Ti O2分子筛光催化材料及其他Ti O2光催化材料,总结了各种Ti O2材料光催... 详细信息

简要综述了近年来用于光催化还原CO2的Ti O2材料,包括单一Ti O2光催化材料、金属负载型Ti O2材料、半导体复合Ti O2光催化材料、有机光敏化剂修饰Ti O2光催化材料、Ti O2分子筛光催化材料及其他Ti O2光催化材料,总结了各种Ti O2材料光催化CO2的优势,并介绍了其相应的光催化反应机理。

关键词：二氧化钛光催化还原二氧化碳

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过渡金属掺杂在钙钛矿光伏器件中的应用

激光与光电子学进展 2023年第9期60卷 45-66页

作者：邹文珍张楚蒋洪敏高立国范美强马廷丽中国计量大学材料与化学学院浙江杭州310018 大连理工大学化工学院辽宁盘锦116086

钙钛矿太阳能电池在近年发展迅猛,电池效率在几年内连续增长达到2022年认证的25.7%,在光伏器件领域展现出巨大的潜力。尽管钙钛矿太阳能电池具有较高效率,但其热稳定性及湿度稳定性等仍是阻碍其发展的一大屏障。金属离子掺杂被认为是提... 详细信息

钙钛矿太阳能电池在近年发展迅猛,电池效率在几年内连续增长达到2022年认证的25.7%,在光伏器件领域展现出巨大的潜力。尽管钙钛矿太阳能电池具有较高效率,但其热稳定性及湿度稳定性等仍是阻碍其发展的一大屏障。金属离子掺杂被认为是提高钙钛矿光伏器件光电转化性能和稳定性的有效方式之一。其中过渡金属由于其具有多价位等独特性能受到研究人员的青睐。本文综述了近5年采用过渡金属对钙钛矿光伏器件各层进行掺杂修饰的最新研究进展,总结了使用过渡金属离子掺杂钙钛矿太阳能电池的电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层以及金属电极层的方法和策略,探讨运用此类手段优化钙钛矿光伏器件结构、光电性能及稳定性等参数的规律和机理。

关键词：材料钙钛矿钙钛矿太阳能电池过渡金属金属阳离子掺杂掺杂机制

具有优越镍-锌电池性能的低结晶镍钴氢氧化物

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Science China Materials 2023年第1期66卷 97-105页

作者：杨春彭芝维赵青雨刘睿贠土林张志强范美强曹海杰陈海潮 Institute of Materials for Energy and Environment School of Materials Science and EngineeringQingdao UniversityQingdao 266071China College of Materials Science&Engineering China Jiliang UniversityHangzhou 310018China

因具有大量的晶界和离子扩散通道,低结晶度的电极活性材料有望在储能领域中实现更好的性能.然而在大多数应用中通常是结晶良好的样品具有更好的稳定性,稳定性较差限制了低结晶样品在相关研究领域的应用.本文利用一种溶剂热法调控N-甲基... 详细信息

因具有大量的晶界和离子扩散通道,低结晶度的电极活性材料有望在储能领域中实现更好的性能.然而在大多数应用中通常是结晶良好的样品具有更好的稳定性,稳定性较差限制了低结晶样品在相关研究领域的应用.本文利用一种溶剂热法调控N-甲基吡咯烷酮和水混合溶剂的体积比以合成低结晶度的镍钴氢氧化物(NiCo-OH-L).研究发现,将合成的镍钴氢氧化物用作镍-锌电池正极时,NiCo-OH-L不仅表现出与高结晶度的同类样品相当的循环稳定性能,而且在1-50 A g^(-1)的电流范围内显示出更高的容量以及容量保持率.其优异的电化学性能可归因于低结晶的结构,显著提高的比表面积和降低的电荷转移电阻.此外,NiCo-OH-L的钴组分进一步提高了倍率和循环稳定性能.NiCo-OH-L在1 A g^(-1)时的比容量达到238.9 mA h g^(-1),当电流密度升至50 A g^(-1)时的容量仍有116.4 mA h g^(-1),显示出高容量和高倍率性能.不仅如此,由NiCo-OH-L组装成的镍-锌电池在不同的电流和循环周期下也表现出较高的性能.

关键词：高倍率性能电流范围电极活性材料锌电池循环周期电化学性能离子扩散混合溶剂

Si/MoS_(2)/g复合材料的制备及储锂性能研究

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中国计量大学学报 2023年第3期34卷 451-458,477页

作者：蔡明源李超张丽聘姚振东张晶晶范美强中国计量大学材料与化学学院浙江杭州310018

目的:通过掺入二硫化钼(MoS_(2))和石墨(g),改善硅体积膨胀和导电性能差的问题。方法:采用机械球磨法制备了Si/MoS_(2)/g三元复合材料,通过X射线衍射、扫描电镜和电化学测试对材料进行了表征。结果:该复合材料具有良好的电化学性能,在0.... 详细信息

目的:通过掺入二硫化钼(MoS_(2))和石墨(g),改善硅体积膨胀和导电性能差的问题。方法:采用机械球磨法制备了Si/MoS_(2)/g三元复合材料,通过X射线衍射、扫描电镜和电化学测试对材料进行了表征。结果:该复合材料具有良好的电化学性能,在0.1 A·g^(-1)的电流密度下,首次放电比容量为1681.9 mAh·g^(-1),循环100次后的可逆比容量为793.4 mAh·g^(-1);当电流密度阶梯式提升至1 A·g^(-1)时,可逆比容量仍高达662.3 mAh·g^(-1)。结论:微观结构和机理分析发现,片层状MoS_(2)和石墨分散在硅颗粒表面,有效缓解了硅在充放电过程中的体积膨胀,并且提升了材料的导电性。

关键词：锂离子电池硅基负极材料多孔硅二硫化钼

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Si/CMK-3/PANI复合材料的制备与电化学性能研究

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中国计量大学学报 2021年第1期32卷 132-136页

作者：曹江行梁攀飞张佳颖温少聪李超范美强中国计量大学材料与化学学院浙江杭州310018 中国建筑第八工程局有限公司北京102600

目的:通过介孔碳(CMK-3)和聚苯胺(PANI)协同作用,解决硅颗粒的导电性差和体积膨胀问题。方法:采用机械球磨与聚苯胺原位复合制备了Si/CMK-3/PANI复合材料。结果:该材料具有很好的电化学性能,在0.2 A·g^(-1)电流密度下初始充电容量达到3... 详细信息

目的:通过介孔碳(CMK-3)和聚苯胺(PANI)协同作用,解决硅颗粒的导电性差和体积膨胀问题。方法:采用机械球磨与聚苯胺原位复合制备了Si/CMK-3/PANI复合材料。结果:该材料具有很好的电化学性能,在0.2 A·g^(-1)电流密度下初始充电容量达到3517 mAh·g^(-1),循环94次后可逆电容量为1202 mAh·g^(-1);在8 A·g^(-1)电流密度下可逆容量为536 mAh·g^(-1),库伦效率达到97%。结论:微观结构分析显示:硅颗粒分散在CMK-3表面,并包覆聚苯胺从而提升了硅的导电性;而且有效抑制了硅在充放电过程中的体积膨胀,同时聚苯胺包覆还可以有效防止硅颗粒从CMK-3表面脱离。

关键词：锂离子电池 Si/CMK-3/PANI复合材料负极

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城镇化进程中涉农社区转型发展研究

三晋基层治理 2021年第1期 47-51页

作者：欧美强范华亮成都职业技术学院成都610041

涉农社区是我国城镇化进程中出现的一种新型社区组织。通过将涉农社区纳入市政总体规划和管理,实现了村民由分散到集中的居住、从村民到市民的转变。但当前涉农涉区还存在公共服务和社会管理配置滞后、治理总体能力和水平有待提高、不... 详细信息

涉农社区是我国城镇化进程中出现的一种新型社区组织。通过将涉农社区纳入市政总体规划和管理,实现了村民由分散到集中的居住、从村民到市民的转变。但当前涉农涉区还存在公共服务和社会管理配置滞后、治理总体能力和水平有待提高、不可持续和影响社会稳定的因素等问题。对此,必须坚持组织体系社区化、生活方式城市化、社区治理现代化的发展和建设思路,不断创新社区管理体制与机制,提升公共服务和社会管理设施标准,加强治理体系和治理能力现代化建设,实现涉农社区从农村组织样态向城市组织样态、从农村生活向城市生活、从农村管理向城市治理的转型发展,才能提高社区居民的获得感、幸福感、安全感。

关键词：城镇化涉农社区城市社区转型发展