检索结果-南通市图书馆

Synergistic Tuning of Nickel Cobalt Selenide@Nickel Telluride Core-Shell Heteroarchitectures for Boosting Overall Urea Electrooxidation and Electrochemical Supercapattery

引用

Energy & Environmental Materials 2024年第1期7卷 301-312页

作者： Diab Khalafallah Weibo Huang Mingjia Zhi Zhanglian Hong State Key Laboratory of Silicon Material School of Materials Science and EngineeringZhejiang University38 Zheda RoadHangzhou 310027China Mechanical Design and Materials Department Faculty of Energy EngineeringAswan UniversityP.O.Box 81521AswanEgypt

Herein,we demonstrate the synthesis of bifunctional nickel cobalt selenide@nickel telluride(Ni_(x)Co_(12-x)Se@NiTe)core-shell heterostructures via an electrodeposition approach for overall urea electrolysis and *** 3D vertically orientated NiTe dendritic frameworks induce the homogeneous nucleation of 2D Ni_(x)Co_(12-x)Se nanosheet arrays along similar crystal directions and bring a strong interfacial binding between the integrated active *** particular,the optimized Ni_(6)Co_(6)Se@NiTe with an interface coupling effect works in concert to tune the intrinsic *** only needs a low overpotential of 1.33 V to yield a current density of 10 mA cm^(-2)for alkaline urea ***,the full urea catalysis driven only by Ni_(6)Co_(6)Se@NiTe achieves 10 mA cm^(-2)at a potential of 1.38 V and can approach a constant level of the current response for 40 ***,the integrated Ni_(6)Co_(6)Se@NiTe electrode delivers an enhanced specific capacity(223 mA h g^(-1)at 1 A g^(-1))with a high cycling ***,a hybrid asymmetric supercapacitor(HASC)device based on Ni_(6)Co_(6)Se@NiTe exhibits a favorable rate capability and reaches a high energy density of 67.7 Wh kg^(-1)and a power density of 724.8 W kg^(-1)with an exceptional capacity retention of 92.4%after sequential 12000 cycles at 5 A g^(-1).

关键词： bifunctional Ni_(x)Co_(12-x)Se@NiTe core-shell electrodeposition heterointerfaces supercapacitors uor

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于过渡金属复合物自支撑电极的制备和电催化性能研究

基于过渡金属复合物自支撑电极的制备和电催化性能研究

引用

作者：韩琦长春理工大学

学位级别：硕士

由于经济和社会发展对能源需求日益增长而使用化石能源所带来的环境问题日益加剧,当代社会急需构建一套以清洁能源为核心的能源结构体系。构建可以满足整个社会使用的大型清洁能源体系,氢能是很有潜力的能源。电催化水分解有不错的转换... 详细信息

由于经济和社会发展对能源需求日益增长而使用化石能源所带来的环境问题日益加剧,当代社会急需构建一套以清洁能源为核心的能源结构体系。构建可以满足整个社会使用的大型清洁能源体系,氢能是很有潜力的能源。电催化水分解有不错的转换效率和较高制氢纯度,是一种可以工业化的办法。目前,开发高效催化剂,可以降低反应电位从而降低能源消耗。贵金属催化及其衍生物被认为是性能最佳的催化剂,但是贵金属催化剂有着高成本和储量低的缺点,极大地限制了商业化普及。因此,基于过渡金属复合物的催化剂,以其储量丰富,价格低廉等优点,获得了广大研究者的青睐。同时,催化剂大规模工业化应用也面临着,大规模制备困难,催化剂与电极结合稳定性差和高电流密度下气泡屏蔽现象严重等问题,为解决以上痛点已有大量的学者针对过渡金属复合物催化剂进行了大量研究。本论文,通过简单的策略制备几种过渡金属复合材料自支撑电极,提高材料亲水疏气特性等方法提高电极的HER,OER,uor的性能,通过组装非对称电极进行全解水。本论文主要包括以下几部分内容:（1）以泡沫镍为基底,用电沉积和高温磷化的方法依次制备了具有三维薄片结构的V-Co P/NF和Ni（OH）@V-Co P/NF两种自支撑电极,分别作为全解水反应的阴极和阳极。在碱性条件下,V-Co P/NF所展示出来的HER性能最佳,在-231 m V过电位时达到100 m A·cm电流密度,Ni（OH）@V-Co P/NF-2所展示出来的OER性能最佳,在电位1.675 V时达到100 m A·cm电流密度,在uor反应中达到100 m A·cm时的电位为1.40 V。电极的优异性能主要来源于V元素掺杂和表面修饰了氢氧化镍。V的多价性质调整了电子结构提高HER性能。这种通过表面修饰氢氧化镍来提升电极阳极反应能力的策略,为构筑高效阳极催化剂提供了方向。（2）以泡沫镍为基底,使用二次电沉积依次制备了Ni S/NF和Ni（OH）@Ni S/NF两种自支撑电极,分别作为电解池的阴极和阳极。在碱性条件下,Ni S/NF-2在HER反应中的HER性能最佳,在-325.2 m V过电位时达到100 m A·cm电流密度,Ni（OH）@Ni S/NF-60 OER性能最佳,在1.65 V时达到100 m A·cm电流密度,在uor反应中Ni（OH）@Ni S/NF电极在电位1.55 V时达到100 m A·cm电流密度。电极的优异性能主要归因于合成了非晶态硫化镍,非晶态的硫化镍具有丰富缺陷能够产生提供大量活性位点。通过使用电沉积方法制备硫化物自支撑电极,保留了原基底的机械强度,为电极工业化制备和应用提供了参考。（3）使用飞秒激光微纳加工工艺,在316不锈钢基底表面构建了柱状凸起且具备疏气特性的表面结构,并以此为基底使用两步电沉积方法依次制备了Ni S/fs-ss和Ce-Ni（OH）@Ni S/fs-ss电极,分别作为全解水反应的阴极和阳极。Ni S/fs-ss和Ce-Ni（OH）@Ni S/fs-ss电极均继承了基底的三维微观结构和优异的疏气特性。在碱性条件下,在HER反应中Ni S/fs-ss电极HER性能最佳,在过电位-237.4 m V时达到100m A·cm电流密度,Ce-Ni（OH）@Ni S/fs-ss电极OER性能最佳在1.62 V时达到150m A·cm电流密度,uor反应中在电位1.501 V时达到100 m A·cm电流密度。电极的优异性能主要来源于Ce元素掺杂影响了材料表面的电子排布,产生更多活性位点和有强亲水和优异的疏气特性的飞秒激光预制基底。

关键词： HER OER 自支撑电极 uor 电解水

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

镍基核壳电催化剂的制备及其催化性能研究

镍基核壳电催化剂的制备及其催化性能研究

引用

作者：涂言言济南大学

学位级别：硕士

随着能源危机和环境污染的日益突出,风能、太阳能、潮汐能、地热能、氢能等各种新型绿色能源越来越受到国内外学者的关注和研究。其中,氢能因其丰富的资源、环保、可再生、高能量密度等特点而备受关注。电催化制氢技术由于其高的转换效... 详细信息

随着能源危机和环境污染的日益突出,风能、太阳能、潮汐能、地热能、氢能等各种新型绿色能源越来越受到国内外学者的关注和研究。其中,氢能因其丰富的资源、环保、可再生、高能量密度等特点而备受关注。电催化制氢技术由于其高的转换效率、绿色环保等优点而被广泛应用,其中电解水和电解尿素制氢因其技术成熟度高、操作方便、自动化程度高、环保无污染而备受关注。但是由于电催化制氢过程中涉及复杂的电子转移过程,尤其是阳极的析氧反应(OER)和尿素氧化反应(uor),本质上反应迟缓需要比较大的外界能量来驱动反应,而且大多需要昂贵的贵金属基催化剂才能实现促进这一电催化氧化过程。然而,这些贵金属高成本和稀缺储备可能对它们在能源相关领域的广泛应用构成重大的障碍。因此,开发高效、低成本、稳定、环保的电催化剂,以实现优异的OER和uor性能是一个迫切而又具有挑战性的课题。镍基材料由于成本低廉、储量丰富,并且在碱性条件下表现出良好的OER和uor活性,因此镍基催化剂在电催化制氢方面极具发展前景。但是,相对于贵金属基催化剂,镍基催化剂的催化活性仍有一定的差距。为了进一步提高催化活性,构建“核-壳”结构,利用核壳之间的协同作用,协同推进电催化氧化反应,可以有效的提高催化活性的提升,并且可能实现电催化剂的多功能化。本论文的主要研究工作包括:(1)成功制备了Au@NiO核壳纳米粒子,并且在碱性条件下对其进行了uor活性测试。实验结果显示制备的Au@NiO核壳纳米粒子具有优异的uor活性和稳定性。通过核壳之间的协同效应,并且金纳米粒子作为核可以诱发电子效应,改变外层氧化镍的电子结构,进而提高氧化镍的电催化活性。(2)成功制备了FeOOH@Ni(OH)复合纳米片阵列,并测试了其电催化性能。由于FeOOH和Ni(OH)之间强电子相互作用以及协同作用,可以有效的提高电导性,促进电荷转移,进而增强了电催化性能,并且实现了电催化剂的多功能化。结果表明,该FeOOH@Ni(OH)纳米片复合材料电催化剂在碱性条件下具有优异的OER、uor和EOR活性,并且均具有良好的稳定性。

关键词：镍基催化剂核壳结构协同作用 OER uor

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

多元过渡金属催化材料的结构调控及高效电解水活性

多元过渡金属催化材料的结构调控及高效电解水活性

引用

作者：朱建敏长春理工大学

学位级别：硕士

化石燃料是一种不可再生的能源,按照目前的全球能源消耗速度,将在50-120年内耗尽。氢气被认为是最有吸引力的能源载体,因为它具有环境兼容性和广泛的可用性,电解水产氢被认为是最有前景的。对于碱性电解质水,需要具有优良催化性能的析... 详细信息

化石燃料是一种不可再生的能源,按照目前的全球能源消耗速度,将在50-120年内耗尽。氢气被认为是最有吸引力的能源载体,因为它具有环境兼容性和广泛的可用性,电解水产氢被认为是最有前景的。对于碱性电解质水,需要具有优良催化性能的析氧反应(OER)和析氢反应(HER)的催化剂。目前正在详细研究在碱性电解质水中使用低成本和富含地球的过渡金属化合物的问题。其中,过渡金属催化材料被认为是碱性电解质中电解水催化剂的最佳选择,而OER和HER受到反应动力学的限制,所以需要高效催化剂来加快反应的进行。可以通过引入其他元素或者负载高活性催化成分来提高其OER和HER催化活性。此外,尿素电解是一种从富含尿素的废水中生产H的有效方法,但尿素氧化反应(uor)的过程缓慢且实际效率低。因此,为HER、OER和uor开发具有成本效益、高效和稳定的电催化材料已成为当前电解水的一个关键问题。本文研究结论如下:(1)采用溶剂热和水热法在泡沫铜上生长的纳米花状ZnO-CuS作为ZnO-CuS/CF电催化剂,表现出稳定且高效的电化学OER性能。在1 M KOH的测试中,20 m A·cm时,ZnO-CuS/CF的OER电位是1.424 V。该催化性能的优异性主要归因于两个因素:ZnO的引入;纳米花状结构表面积大量增加,有利于离子传输,促进了点催化性能提高,为构筑过渡金属复合材料提供了新的方法。(2)通过水热和退火的方法在泡沫铜上生长Cu O@Ni Mo O纳米棒作为Cu O@Ni Mo O/CF电催化剂。在1 M KOH中,在50 m A·cm时,所需HER过电位为124 m V。归因于:独特的三维基底改善了其导电性和稳定性;超亲水和疏气特性,电解液与其充分接触,加快传质,促进了H的释放,从而降低了过电位,为构筑其它片状结构过渡金属复合材料提供了新思路。(3)通过水热和退火的方法在泡沫镍上制备了六方型Ni Mo O-Mo S纳米片形成了Ni Mo O-Mo S/NF异质结构,作为富含尿素的碱性溶液中HER、uor的双功能催化剂,在电流密度为10 m A·cm时所对应的电位分别为23 m V和1.345 V。特别是在10 m A·cm时Ni Mo O-Mo S/NF在全水解方面表现出优异的性能,单电池电压低至1.445 V,而且耐久性突出,可维持24 h以上。这种片状结构异质结构双功能电催化剂的设计策略和可控合成将有利于高效全水解反应。

关键词： OER HER uor 电解水双功能催化剂

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：