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ceo2纳米晶包覆介孔碳/硫的电化学性能研究

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CeO2纳米晶包覆介孔碳/硫的电化学性能研究

第三届高分辨率对地观测学术年会

作者：马国强温兆银王清松靳俊吴相伟张敬超中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院能量转换材料重点实验室

为提高锂硫电池的性能,具有三维孔道结构的介孔碳CMK-8被用作硫的载体。并以Ce(OH)4为原料,采用热分解法制备得到粒径小于10nm的Ce O2纳米晶。而后将Ce O2纳米晶均匀分散在介孔碳CMK-8/S复合物表面,进一步防止活性物质的团聚和吸附多硫... 详细信息

为提高锂硫电池的性能,具有三维孔道结构的介孔碳CMK-8被用作硫的载体。并以Ce(OH)4为原料,采用热分解法制备得到粒径小于10nm的Ce O2纳米晶。而后将Ce O2纳米晶均匀分散在介孔碳CMK-8/S复合物表面,进一步防止活性物质的团聚和吸附多硫化锂。研究表明,该电极材料显示出优越的电化学性能。电池阻抗降低,且前几周容量的快速衰减得到抑制。其中,在0.5C倍率下,电池循环100周之后,电池放电比容量维持在810m Ah.g-1,其库伦效率达95%以上,远高于没有Ce O2纳米晶添加的电极材料。

关键词：锂硫电池介孔碳 ceo2纳米晶电极添加剂循环性能

ceo_2纳米晶的添加对锂硫电池电化学性能的影响

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无机材料学报 2015年第9期30卷 913-918页

作者：马国强温兆银王清松靳俊吴相伟张敬超中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院能量转换材料重点实验室上海200050

以Ce(OH)4为原料,采用热分解法制备得到粒径小于10 nm的ceo2纳米晶。制备得到的ceo2纳米晶表面存在丰富的羟基和硝基,作为硫正极添加剂,一方面可以有效吸附硫和多硫化锂,抑制多硫化锂在电解液中的溶解和穿梭效应的发生,进而提高电池的... 详细信息

以Ce(OH)4为原料,采用热分解法制备得到粒径小于10 nm的ceo2纳米晶。制备得到的ceo2纳米晶表面存在丰富的羟基和硝基,作为硫正极添加剂,一方面可以有效吸附硫和多硫化锂,抑制多硫化锂在电解液中的溶解和穿梭效应的发生,进而提高电池的循环性能。同时,可以改善电极和电解液之间的接触性,提高活性物质利用率。其中,含有5wt%的ceo2纳米晶的锂硫电池在0.1C和0.5C(1C=1675 m A/g)的充放电倍率下,100周之后放电比容量分别达750 m Ah/g和598 m Ah/g,远高于不含有ceo2纳米晶的523 m Ah/g和395 m Ah/g,同时,循环前后的电池阻抗也明显降低。

关键词：锂硫电池 ceo2纳米晶电极添加剂循环性能

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ceo_2纳米晶的制备及其谱学性能研究

光谱学与光谱分析 2009年第11期29卷 3011-3014页

作者：韩巧凤陈亮强飞朱文超徐冰汪信南京理工大学软化学与功能材料教育部重点实验室江苏南京210094

以硝酸亚铈为原料,浓氨水为沉淀剂,在80℃反应3h并陈化9h制备得到了纯ceo2纳米晶。XRD分析结果表明产物属于立方晶系。透射电镜观察发现产物呈六边形结构,推测为多面体形ceo2的投影,粒径在10nm左右,分散性良好。沉淀剂浓度、反应温度及... 详细信息

以硝酸亚铈为原料,浓氨水为沉淀剂,在80℃反应3h并陈化9h制备得到了纯ceo2纳米晶。XRD分析结果表明产物属于立方晶系。透射电镜观察发现产物呈六边形结构,推测为多面体形ceo2的投影,粒径在10nm左右,分散性良好。沉淀剂浓度、反应温度及陈化时间等对产物的纯度及形貌有明显影响。碱浓度降低或陈化时间缩短都导致产物中出现Ce(OH)3杂质;延长陈化时间,产物粒径增大;若反应温度低于40℃,产物中出现大量Ce(OH)3杂质。拉曼光谱研究表明,纯ceo2纳米晶在465cm-1处有一振动峰,对应于立方萤石结构的F2g拉曼位移,而含有Ce3+杂质的产物则在600cm-1处还出现一小峰。荧光光谱研究发现,在波长为400nm的激发光下,ceo2纳米晶在465nm附近出现一个不对称发射光谱峰。

关键词： ceo2纳米晶沉淀法谱学特性

酒石酸络盐均相沉淀法制备ceo_2纳米晶的研究

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光谱学与光谱分析 2006年第9期26卷 1746-1748页

作者：嘎日迪李霞丽丽照日格图内蒙古师范大学化学与环境科学学院内蒙古呼和浩特010022 河套大学生化系内蒙古巴彦淖尔015000

以硝酸铈、酒石酸铵为原料,采用络合均相沉淀法制备了ceo2纳米晶。研究了酒石酸铈络合物的形成和沉淀的操作方式等因素的影响。用XRD,TEM和SEM等测试方法对样品进行了表征。从样品的SEM照片可以看到形貌为蓬松泡沫状多孔性立体结构,经HR... 详细信息

以硝酸铈、酒石酸铵为原料,采用络合均相沉淀法制备了ceo2纳米晶。研究了酒石酸铈络合物的形成和沉淀的操作方式等因素的影响。用XRD,TEM和SEM等测试方法对样品进行了表征。从样品的SEM照片可以看到形貌为蓬松泡沫状多孔性立体结构,经HRTEM观察小颗粒具有很清楚的晶格条纹,说明这些小颗粒为ceo2纳米晶。

关键词：稀土均相沉淀法 ceo2纳米晶制备

高温溶液法制备ceo_2纳米晶体及其紫外吸收性能研究

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稀土 2014年第3期35卷 1-5页

作者：田春慧王庆法张香文王莅天津大学化工学院绿色合成与转化教育部重点实验室天津南开300072

采用高温溶液法分解硝酸铈制备了不同形貌的ceo2纳米晶体。采用XRD、TEM和FTIR研究了表面活性剂和分解温度对纳米晶体尺寸、形貌和物相结构的影响。实验结果表明,控制表面活性剂的种类(如油胺、油酸、二甲基硅油)和数量,可以得到具有球... 详细信息

采用高温溶液法分解硝酸铈制备了不同形貌的ceo2纳米晶体。采用XRD、TEM和FTIR研究了表面活性剂和分解温度对纳米晶体尺寸、形貌和物相结构的影响。实验结果表明,控制表面活性剂的种类(如油胺、油酸、二甲基硅油)和数量,可以得到具有球形、线形、"四叶草"形和类四边形的纳米晶体。随着分解温度的提高,ceo2纳米晶体的形貌趋于完整,粒径逐渐变大。分解温度达到300℃时可以得到线形的ceo2纳米晶体,温度达到320℃得到的线形粒子的长径比可以达到45左右。通过紫外-可见光吸收光谱可知,所得不同形貌的ceo2纳米晶体均具有较好的紫外吸收性能和可见光的透过性能,所有样品对紫外光的吸收均达到90%以上,可以有效的用作紫外屏蔽材料。

关键词： ceo2纳米晶高温溶液法形貌表面活性剂

二氧化铈纳米晶结构调控及与催化性能之间的超微观影响机制研究

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二氧化铈纳米晶结构调控及与催化性能之间的超微观影响机制研究

中国稀土学会2021学术年会

作者：郝晓东徐阳许并社陕西科技大学材料原子·分子科学研究所

二氧化铈(ceo),作为一种十分重要的稀土氧化物材料,在催化、固态燃料电池、生物等领域都有着十分广泛的应用前景。研究发现,Ce离子能够比较灵活的在Ce与Ce离子之间发生转变,其过程伴随氧的储存与释放以及氧空位的形成与扩散,对催化反应... 详细信息

二氧化铈(ceo),作为一种十分重要的稀土氧化物材料,在催化、固态燃料电池、生物等领域都有着十分广泛的应用前景。研究发现,Ce离子能够比较灵活的在Ce与Ce离子之间发生转变,其过程伴随氧的储存与释放以及氧空位的形成与扩散,对催化反应活性的提高至关重要。基于此,我们运用先进的球差校正扫描透射电子显微镜(AC-STEM)及电子能量损失谱(EELS)对ceo纳米晶表面结构、离子化学价态、及与催化性能之间的超微观影响机制开展了深入的研究:1)运用EELS能谱及ABF成像模式第一次清晰地展示了表面活性剂分子在纳米晶表面的排布,并验证了有机活性剂分子与纳米晶之间的范德华力之间的相互作用机理[1];2)系统改变表面修饰条件,合成不同暴露面的ceo纳米晶,并结合HAADF和ABF成像模式、EELS能谱等多种分析手段对其进行深入分析,探究纳米晶的生长机理[2];3)运用EELS能谱第一次实现了沿{100}暴露面逐层、定量地研究Ce离子化学价态的分布规律,结合第一性原理计算深入讨论了纳米尺寸效应、掺杂元素、晶格结构和离子化学价态之间的相互关系[]。本研究聚焦ceo纳米晶体,深入讨论了ceo纳米晶表面原子结构、掺杂元素、界面化学组成及离子化学价态分布等因素对其催化性能的超微观影响机制,为开发和设计多组分、多维度、高活性的纳米晶功能材料提供可靠的理论依据和实验数据。

关键词： ceo2纳米晶结构调控球差校正透射电子显微镜 Ce离子价态催化性能

二氧化铈纳米晶的晶面调控机制及催化性能研究

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二氧化铈纳米晶的晶面调控机制及催化性能研究

第十四届中国包头·稀土产业论坛、中国稀土学会2022学术年会

作者：郝晓东徐阳许并社 Tadafumi Adschiri Yuichi Ikuhara

二氧化铈（ceo）,作为一种十分重要的稀土氧化物材料,在催化、固态燃料电池、生物等领域都有着十分广泛的应用前景。我国的稀土资源储量非常丰富,占世界总储量的80%,其中铈在地壳中的丰富度占居25位。我国的ceo产品的贸易量虽然很大,可... 详细信息

二氧化铈（ceo）,作为一种十分重要的稀土氧化物材料,在催化、固态燃料电池、生物等领域都有着十分广泛的应用前景。我国的稀土资源储量非常丰富,占世界总储量的80%,其中铈在地壳中的丰富度占居25位。我国的ceo产品的贸易量虽然很大,可是产品的质量和精度却一直没有得到明显的提升,价格比较低廉。纳米ceo的优势主要体现在:颗粒尺寸较小、表面原子配位不全、内部Ce离子价态的变化等因素使其表面活性增强;并且随着颗粒尺寸的减小,会形成凹凸不平的原子台阶,进一步增加反应接触面积,表现出更加优异的反应活性。因此,通过合理改变合成工艺,精确设计与调控具备特定形貌、暴露晶面、晶粒尺寸的高活性ceo至关重要。基于此,我们采用的超临界水热合成方法,合成单分散的立方ceo纳米晶,并系统改变表面修饰条件,合成不同暴露面、晶粒尺寸的ceo纳米晶,并结合先进的球差校正扫描透射电子显微镜（AC-STEM）及电子能量损失谱（EELS）多种分析手段对不同晶面进行深入分析,探究纳米晶的生长机理[1,2]。与此同时,我们定量地研究了纳米晶中Ce离子化学价态的分布规律,结合第一性原理计算深入讨论了纳米尺寸效应、掺杂元素、晶格结构和离子化学价态之间的相互关系[3,4]。此外,通过其他活性元素掺杂复合,进一步探讨ceo纳米晶的催化性[5]。本研究聚焦ceo纳米晶,深入讨论ceo纳米晶的晶面演变机制,并对不同暴露晶面的ceo纳米晶的离子价态、表面化学、原子结构等物理化学性质进行探讨,为进一步设计与合成高活性和高质量的ceo纳米晶提供可靠的理论依据和实验数据。

关键词： ceo2纳米晶可控生长晶面调控 Ce离子价态催化性能

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二氧化铈纳米晶的可控生长及催化性能研究

二氧化铈纳米晶的可控生长及催化性能研究

中国稀土学会2021学术年会

作者：郝晓东徐阳许并社 Tadafumi Adschiri Yuichi Ikuhara 陕西科技大学材料原子·分子科学研究所 WPI-Advanced Institute for Materials Research Tohoku University Institute of Engineering Innovation the University of Tokyo

二氧化铈(ceo),作为一种十分重要的稀土氧化物材料,在催化、固态燃料电池、生物等领域都有着十分广泛的应用前景。我国的稀土资源储量非常丰富,占世界总储量的80%,其中铈在地壳中的丰富度占居25位。我国的ceo产品的贸易量虽然很大,可是... 详细信息

二氧化铈(ceo),作为一种十分重要的稀土氧化物材料,在催化、固态燃料电池、生物等领域都有着十分广泛的应用前景。我国的稀土资源储量非常丰富,占世界总储量的80%,其中铈在地壳中的丰富度占居25位。我国的ceo产品的贸易量虽然很大,可是产品的质量和精度却一直没有得到明显的提升,价格比较低廉。纳米ceo的优势主要体现在:颗粒尺寸较小、表面原子配位不全、内部Ce离子价态的变化等因素使其表面活性增强;并且随着颗粒尺寸的减小,会形成凹凸不平的原子台阶,进一步增加反应接触面积,表现出更加优异的反应活性。基于此,我们采用的超临界水热合成方法,合成单分散的立方ceo纳米晶,并系统改变表面修饰条件,合成不同暴露面的ceo纳米晶,并结合先进的球差校正扫描透射电子显微镜(AC-STEM)及电子能量损失谱(EELS)多种分析手段对其进行深入分析,探究纳米晶的生长机理[1,2]。与此同时,我们定量地研究了纳米晶中Ce离子化学价态的分布规律,结合第一性原理计算深入讨论了纳米尺寸效应、掺杂元素、晶格结构和离子化学价态之间的相互关系[3,4]。本研究聚焦ceo纳米晶体,深入讨论了ceo纳米晶表面原子结构、掺杂元素、界面化学组成及离子化学价态分布等因素对其催化性能的超微观影响机制,为开发和设计多组分、多维度、高活性的纳米晶功能材料提供可靠的理论依据和实验数据。

关键词： ceo2纳米晶可控生长晶面调控 Ce离子价态催化性能