电解材料论文-郭立功,徐建平

电解材料论文-郭立功,徐建平

导读:本文包含了电解材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电解铜箔,电化学制备,储锂性能分析

电解材料论文文献综述

郭立功,徐建平[1](2019)在《电解铜箔材料的电化学制备及储锂性能分析》一文中研究指出现有制备工艺制造出的电解铜箔材料储锂性能差,因此设计一个电解铜箔材料的电化学制备方法。溶铜时在专业的容器内采用逆向通风喷淋的方法,升高氧压力,提高硫酸的浓度;确定电流密度、电解液温度、铜离子浓度、H_2SO_4浓度和流量参数,选择含有亲水基与疏水基的添加剂保证电解铜箔的表面平整性与光亮性,完成电解铜箔材料的电化学制备方法的研究。(本文来源于《世界有色金属》期刊2019年17期)

马兴兴[2](2019)在《基于过渡金属纳米材料的制备及其催化电解水性能的研究》一文中研究指出氢气以其优异的重量能量密度、高能量转换效率,可再生性,以及零污染特性成为既可作为清洁能源又可作为可能源储存载体的理想选择。因此,由析氢反应(HER)和析氧反应(OER)组成的电化学催化水分解被认为是一种高效、无污染和可循环利用的理想途径。目前,铂(Pt)基和铱(Ir)基材料分别是HER和OER的理想高效的催化剂。然而,贵金属材料的地球储量少和高成本限制了其进一步地广泛应用。而过渡金属种类繁多,电子层结构丰富以及价态多变等优点成为最有希望的贵金属基催化剂替代品。为此,我们设计制备了一系列的过渡金属基纳米材料并对其进行了催化电解水性能的研究。主要内容如下:1.基于铜泡沫(CF)叁维多孔结构和过渡金属磷化物的良好的类金属特性,我们设计并合成了 NiCoP@Cu_3P/CF多层次杂化纳米结构,该结构具有大的比表面积从而能够暴露更多的活性位点。同时大量不同层次的微孔和通道的存在能够提高反应过程中的传质速率和电荷转移速率。在Ni,Co,Cu多元素间的协同效应以及NiCoP和Cu_3P多相间协同效应的双重作用下优化了材料表面电子分布,从而提高了活性位点的催化活性。NiCoP@Cu_3P/CF杂化纳米结构在碱性电解质溶液中可分别作为电化学催化产氢和产氧催化剂,并都表现出了优异的电催化活性和良好的稳定性。在电流密度10 mAcm~(-2)时,NiCoP@Cu_3P/CF电化学催化HER和OER的过电势分别为54 mV和309 mV,Tafel斜率分别为73 mV dec~(-1)和45.6 mV dec~(-1)。2.通过室温条件下简单的腐蚀氧化,在铜泡沫(CF)上原位合成均匀致密的Cu(OH)_2纳米线阵列(Cu(OH)_2 NWs/CF)。然后在空气中高温煅烧Cu(OH)_2 NWs/CF,形成CuxONWs/CF。通过形貌和化学组分的表征分析发现Cu_2O和CuO分别作为HER和OER的催化活性中心。并且进一步研究发现Cu_2O和CuO在电化学还原和氧化过程中可以相互转化,两者间的相互转化有利于提高催化性能。在碱性溶液中,电流密度达到10 mA cm~(-2)时,CuxO NWs/CF电化学催化HER和OER的过电势分别为135 mV和315 mV,Tafel斜率分别为135 mV dec~(-1)和63 mV dec~(-1)。CuxO NWs/CF同时也表现出了优异的HER和OER催化稳定性。3.以泡沫镍(NF)为基底以及镍源设计制备了一种Fe掺杂的CoNiMoO_x/NF微米级的立方棒状结构,该棒状结构外层由直径为几十纳米的纳米粒子和无定型结构组成,纳米粒子包含CoMoO_4和CoMo3O_8两种晶体结构。这种棒状结构具有大的比表面积,能够暴露丰富的活性位点。CoMoO_4和Co2Mo3O_8混晶结构形成的大量界面能够产生丰富的活性位点;Co和Ni元素间的协同作用以及形成的+4价和+5价的Mo元素影响了材料中周围Co,Ni,Fe原子的电子分布状态,优化了材料表面电子分布,提高了活性位点的催化活性。同时通过Fe的成功掺杂提高了过渡金属钼酸类氧化物的电催化产氧性能,实现其双功能电解水催化活性。在碱性溶液中Fe-CoNiMoO_x/NF表现出了优异的HER和OER催化活性以及稳定性。电流密度为10和100 mA cm~(-2)时,Fe-CoNiMoO_x/NF HER和OER所需过电势分别为25 mV,78 mV和221 mV,269 mV。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-11-01)

周军,姚桢,刘卫,罗静,谢延森[3](2019)在《浮选工艺条件对铝电解炭渣中炭质材料分离效果的影响》一文中研究指出利用浮选工艺处理贵州某电解铝厂产生的低碳品位炭渣,研究了炭渣粒度、矿浆浓度、搅拌速度、充气量等工艺条件对炭渣中炭质材料分离效果的影响。结果表明,在炭渣粒度120~140目、矿浆浓度30%、搅拌速度1 600 r/min、充气量0.30 m3/h的条件下,炭回收率为81.55%,炭纯度达到85.23%。(本文来源于《炭素技术》期刊2019年05期)

张小红[4](2019)在《对质量的追求没有不同——记部优工程广西华磊新材料轻合金项目轻合金部分电解车间建筑安装工程》一文中研究指出广西华磊新材料项目轻合金部分电解车间工程分AB栋、CD栋两个项目,它们除了施工单位略有不同,其他内容基本相似,同时开工、竣工,不管哪个单位承建,在整个施工过程中,项目均严控工程质量,最终实现工程的"优良"目标。广西华磊新材料有限公司轻合金项(本文来源于《中国有色金属》期刊2019年18期)

姚娜[5](2019)在《分等级过渡金属纳米复合结构电催化剂材料的可控合成及其电解水性能研究》一文中研究指出能源危机与环境污染是当今世界人类面临的两大问题,目前使用的化石燃料不仅会带来严重的环境污染,还会导致能源的日益枯竭,因此寻求新型的可再生能源成为目前研究工作的热点和重点。可再生能源的种类有很多,其中氢能以其独特的优势在众多的可再生能源中脱颖而出,成为了当前科学研究的热点之一。首先氢气来源广泛,含量丰富;其次氢气在燃烧时释放的热值高,能量密度大;同时氢能还具有可再生、清洁环保等优点。电解水制氢是目前已知的制氢方法中较为环保高效、能大规模应用的技术,其产氢效率主要取决于催化剂的催化活性,因此寻找绿色环保、成本低廉的高效催化剂就显得尤为重要。基于此,本文集中研究了具有较好发展前景的分等级过渡金属基纳米催化剂,以泡沫镍(NF)为基底,以过渡金属Fe、Co、Ni为对象,设计合成了一系列高效的复合电催化剂用作电解水产氢和产氧。本论文的主要研究内容可以分为以下叁个部分:(1)采用简单的水热法,同时添加硫源和铁源,在泡沫镍(NF)基底上一步合成了具有核壳结构的Ni_3S_2@Fe_2O_3@NF分等级复合催化剂材料,这里使用的硫源为升华硫,铁源为草酸亚铁。采用XRD、SEM、XPS等手段对其形貌、组成和结构进行表征。此外,还对其开展电解水催化性能测试,测试结果表明:该复合电催化剂在碱性(1 M KOH)和中性(1 M PBS)溶液中均表现出良好的催化性能。在碱性条件的HER测试结果显示,10 mA/cm~2电流密度对应的过电势为32.5 mV,Tafel斜率为138.5 mV/dec。同时在碱性条件(1 M KOH)下进行的OER测试结果显示,10 mA/cm~2电流密度对应的过电势为232.4 mV,Tafel斜率为54.3 mV/dec。同时,该催化材料在碱性溶液中的HER和OER均表现出很好的稳定性。更重要的是,在全解水性能测试中,Ni_3S_2@Fe_2O_3@NF在10 mA/cm~2电流密度对应的电压值仅为1.55 V,并且在该电压下的24 h小时长循环性能非常稳定。(2)本章实验我们以硝酸铁为铁源,升华硫为硫源,采用水热法首先在泡沫镍(NF)基底上合成出FeOOH@Ni_3S_2@NF前驱体,再将其浸泡在2 M Na_2S溶液中12 h进行低温硫化,使硫取代FeOOH中的部分氧得到分等级的Fe-O-S@Ni_3S_2@NF复合催化材料。随后采用XRD、SEM、XPS等手段对其形貌、组成和结构进行表征,证实了Fe-O-S@Ni_3S_2@NF催化剂被成功制备出来。进一步的,我们对其开展了电解水催化性能测试,测试结果表明:硫化后的Fe-O-S@Ni_3S_2@NF催化剂在碱性条件(1 M KOH)下的催化性能得到了较大提升。Fe-O-S@Ni_3S_2@NF催化剂的HER测试在10 mA/cm~2电流密度下的过电势为188 mV,Tafel斜率为173.1 mV/dec;Fe-O-S@Ni_3S_2@NF催化剂的OER测试在10 mA/cm~2电流密度下对应的过电势为170.7 mV,Tafel斜率为45.3mV/dec。同时,经过硫化后得到的Fe-O-S@Ni_3S_2@NF催化剂表现出了长达24 h的极佳稳定性。(3)首先通过简单的水热法合成出MoS_2@Ni_3S_2@NF前驱体,然后通过电化学沉积法在其表面沉积一层Co(OH)_2,最终得到了分等级的Co(OH)_2@MoS_2@Ni_3S_2@NF复合电催化材料。接着采用XRD、SEM、XPS等手段对其形貌,组成和结构进行表征,证实了分等级的Co(OH)_2@MoS_2@Ni_3S_2@NF材料被成功合成。开展的电解水催化性能测试结果表明:当沉积电流为5 mA、沉积时间为1 min时得的样品催化性能最优,我们将其标记为MoS_2@Ni_3S_2@NF-5。该复合催化材料MoS_2@Ni_3S_2@NF-5在碱性条件(1M KOH)下的HER测试结果表明:在10 mA/cm~2电流密度下对应的过电势为119 mV,Tafel斜率为153.5 mV/dec。另外,MoS_2@Ni_3S_2@NF-5催化剂在1 M KOH电解液中的OER测试结果表明:在10 mA/cm~2电流密度下对应的过电势为120 mV,Tafel斜率为153.3 mV/dec。在稳定性测试中,该材料表现出很好的长时间稳定性。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-30)

王改,薄琼,杨冬花,李玉鹏,赵煜[6](2019)在《纳米NiO-Y复合阴极材料的制备及微生物电解池催化产氢性能》一文中研究指出在Y分子筛的溶胶反应体系中加入碳球,经老化、水热晶化反应得到纳米Y分子筛,通过等体积浸渍(incipientw etness impregnation,IWI)方式负载镍盐前驱体,经焙烧制备纳米NiO-Y复合材料,采用XRD、SEM、TEM、XPS、TG-DTG和N_2吸附-脱附等手段对其物理化学性质进行表征。结果表明,合成的NiO-Y复合材料样品的晶粒粒径为500 nm,具有微-介孔多级孔道结构。总比表面积达到774.3 m~2/g,孔容为0.495 cm~3/g,有利于暴露更多的活性位。通过线性扫描和塔菲尔曲线电化学测试评价发现,当镍盐负载量为30%(质量分数)时,纳米NiO-Y复合材料作为微生物电解池阴极具有较高的电催化活性。在运行周期内,样品的最大析氢电流密度达到22.87 A/m~2,产气总量中H_2含量占73.71%,产氢效率为0.393 m~3/(m~3·d),与Pt/C阴极产氢效率相近。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2019年06期)

章宇航,房晓龙,曲宁松[7](2019)在《GH202材料电解铣削加工特性研究》一文中研究指出研究了GH202材料在NaNO3溶液与NaCl溶液中的极化曲线、电流效率曲线等电化学溶解特性,然后使用金属管电极进行电解铣削加工,研究了GH202材料在不同电解液及不同电压、扫描速度、加工间隙等工艺参数下的电解铣削加工特性,实验证明加工参数对加工凹槽的槽宽、槽深及表面粗糙度具有较大影响。(本文来源于《电加工与模具》期刊2019年03期)

郭露露[8](2019)在《电解机械铣削Al_2O_3陶瓷材料技术研究》一文中研究指出工程陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高承载力等特点,广泛应用于机械、能源、化工、石油、汽车、航空等领域。但是工程陶瓷在加工过程中容易产生陶瓷的相变、残余应变、崩边、裂纹等问题,市场需要高精度、高质量的工程陶瓷加工方法。本文主要研究陶瓷的微铣削加工,结合机械微加工和电解微加工进行铣削工艺参数研究。本文研究的主要内容包括:(1)构建了电解机械复合铣削陶瓷试验平台。在试验平台上研究电解机械复合铣削陶瓷试验。(2)研究了工具电极加工深度、工具电极转速、工具电极直径对加工间隙的流场和冲蚀的影响;铣削速度对加工间隙流场的影响。研究结果表明加工间隙颗粒流场影响最大的是工具电极直径,其次是工具电极的转速,最后是加工深度。加工深度对间隙颗粒流场影响较小。当工具电极转速在[15000rpm,20000rpm]之间时,工具电极周围有效颗粒最多,颗粒冲蚀最大。(3)分别进行四组对比试验,分析了电解机械复合铣削陶瓷的四组加工参数(工具电极进给速度、工具电极旋转速度、脉冲电压、NaOH电解液浓度)对加工粗糙度和槽宽的影响。最终确定最优的参数为:占空比100%、电源电压频率为20kHz、脉冲电压150V、工具电极转速为9000rpm、工具电极铣削速度1μm/s、电解液浓度为0.03mol/L(NaOH)。电解机械复合加工可以加工出:0.7mm×1.4mm×0.3mm槽。图[182]表[14]参[67](本文来源于《安徽理工大学》期刊2019-06-13)

张晓龙[9](2019)在《Co-MOFs纳米片及其衍生材料的电解水性能研究》一文中研究指出近年来,能源问题是人类生存和发展所面对的最大问题之一。能源需求的大幅度增长和能源资源急剧缩减的矛盾成为人类发展进程的主要矛盾之一。氢能,由于其清洁,可再生等优点成为当今公认的可替代清洁能源之一。但是氢气的制备一直是工业难点。水分解被广泛认为是一种很有前景的工艺用于可再生,清洁和高效的氢能源生产。其中,电化学总体水分解是众多分解水方法的一种。它由两个半电池反应驱动,包括氢析出反应(HER)和氧气释放反应(OER)。然而,由于不可避免的动态超电势的存在使得HER和OER过程中的电解效率非常低。因此探究高效的电解水催化剂成为热点。本文通过理论基础的支撑,设计合成了基于金属有机框架材料的高效的催化剂并研究了它们在电催化全分解水领域的应用。主要工作如下:(1)通过化学沉积法,构筑了片状钴基金属有机框架材料,研究了其在析氧反应(OER)的催化性能。结果显示这种催化剂表现出较优异的OER催化活性而HER性却不尽如意。在10 mA·cm~(-2)的低电流密度下催化剂的过电势仅为188 mV,同时拥有较小的阻抗。在此基础上又设计了两种方案将材料进行改性以提高全分解效率。(2)通过化学沉淀将Co-MOF沉积到泡沫镍上,再通过离子交换反应将铁元素引入金属有机框架中形成双金属复合物,在低温磷化下降其转化成双金属磷化物。分解水实验证实引入Fe元素后两种金属在催化时起到一定协同作用,既对析氧反应有很好的催化效果同时析氢反应效率也大大提升。在电流密度为50mA·cm~(-2)时OER过电势为278 mV,HER过电势为136 mV,并且全分解水所需电势也仅为1.65 V。(3)实验与文献报道中得知双金属氢氧化物具有较好的OER催化活性,但是对HER的催化活性一般不高,所以基于此设计合理的方案用来改善这种情况。首先水热法将两种过渡金属元素铁和镍共生长到泡沫镍上形成双金属氢氧化物纳米片,再通过化学沉积法将Co-MOF纳米片负载到氢氧化物片上形成复合物。最后辅以低温磷化处理制备出高效的全分解水催化剂。这种催化剂在100mA·cm~(-2)电流密度下的OER过电位仅为230 mV,HER过电位仅为154 mV。全分解水所需电势也仅为1.64 V。实验证实这种设计可以作为缓解的清洁能量化石燃料造成的紧张局势的有效的备用方案之一。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2019-06-05)

余浩,刘桂贤,张永俊,周佐霖[10](2019)在《纯钨材料环形微槽电解电火花加工特性研究》一文中研究指出为解决氙灯钨阳极表面密集环形微槽加工的技术问题,提出了采用RC电源,在超低电导率下电解电火花加工纯钨表面微沟槽的方法。研究在RC电源下,不同电解液类型下的电解电火花加工特性。首先,通过电化学工作站测量纯钨材料在不同电解液类型下的极化曲线,分析不同电解液类型的初腐蚀电位。为研究加工过程形成的气泡对加工的影响规律,通过高速摄像仪对不同工艺条件下加工区域的气泡形成与分布进行观察。最后,采用自主研制的试验装置开展了纯钨棒材表面环形微沟槽电解电火花加工工艺试验,分析工作液成分、电导率、转速和电压不同参数对加工特性的影响规律。在极间电压60V,转速500r/min,电导率为50μS/cm的NaOH电解液下加工了槽宽为50.97μm,槽深为17.31μm的微沟槽结构。(本文来源于《航空制造技术》期刊2019年11期)

电解材料论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

氢气以其优异的重量能量密度、高能量转换效率,可再生性,以及零污染特性成为既可作为清洁能源又可作为可能源储存载体的理想选择。因此,由析氢反应(HER)和析氧反应(OER)组成的电化学催化水分解被认为是一种高效、无污染和可循环利用的理想途径。目前,铂(Pt)基和铱(Ir)基材料分别是HER和OER的理想高效的催化剂。然而,贵金属材料的地球储量少和高成本限制了其进一步地广泛应用。而过渡金属种类繁多,电子层结构丰富以及价态多变等优点成为最有希望的贵金属基催化剂替代品。为此,我们设计制备了一系列的过渡金属基纳米材料并对其进行了催化电解水性能的研究。主要内容如下:1.基于铜泡沫(CF)叁维多孔结构和过渡金属磷化物的良好的类金属特性,我们设计并合成了 NiCoP@Cu_3P/CF多层次杂化纳米结构,该结构具有大的比表面积从而能够暴露更多的活性位点。同时大量不同层次的微孔和通道的存在能够提高反应过程中的传质速率和电荷转移速率。在Ni,Co,Cu多元素间的协同效应以及NiCoP和Cu_3P多相间协同效应的双重作用下优化了材料表面电子分布,从而提高了活性位点的催化活性。NiCoP@Cu_3P/CF杂化纳米结构在碱性电解质溶液中可分别作为电化学催化产氢和产氧催化剂,并都表现出了优异的电催化活性和良好的稳定性。在电流密度10 mAcm~(-2)时,NiCoP@Cu_3P/CF电化学催化HER和OER的过电势分别为54 mV和309 mV,Tafel斜率分别为73 mV dec~(-1)和45.6 mV dec~(-1)。2.通过室温条件下简单的腐蚀氧化,在铜泡沫(CF)上原位合成均匀致密的Cu(OH)_2纳米线阵列(Cu(OH)_2 NWs/CF)。然后在空气中高温煅烧Cu(OH)_2 NWs/CF,形成CuxONWs/CF。通过形貌和化学组分的表征分析发现Cu_2O和CuO分别作为HER和OER的催化活性中心。并且进一步研究发现Cu_2O和CuO在电化学还原和氧化过程中可以相互转化,两者间的相互转化有利于提高催化性能。在碱性溶液中,电流密度达到10 mA cm~(-2)时,CuxO NWs/CF电化学催化HER和OER的过电势分别为135 mV和315 mV,Tafel斜率分别为135 mV dec~(-1)和63 mV dec~(-1)。CuxO NWs/CF同时也表现出了优异的HER和OER催化稳定性。3.以泡沫镍(NF)为基底以及镍源设计制备了一种Fe掺杂的CoNiMoO_x/NF微米级的立方棒状结构,该棒状结构外层由直径为几十纳米的纳米粒子和无定型结构组成,纳米粒子包含CoMoO_4和CoMo3O_8两种晶体结构。这种棒状结构具有大的比表面积,能够暴露丰富的活性位点。CoMoO_4和Co2Mo3O_8混晶结构形成的大量界面能够产生丰富的活性位点;Co和Ni元素间的协同作用以及形成的+4价和+5价的Mo元素影响了材料中周围Co,Ni,Fe原子的电子分布状态,优化了材料表面电子分布,提高了活性位点的催化活性。同时通过Fe的成功掺杂提高了过渡金属钼酸类氧化物的电催化产氧性能,实现其双功能电解水催化活性。在碱性溶液中Fe-CoNiMoO_x/NF表现出了优异的HER和OER催化活性以及稳定性。电流密度为10和100 mA cm~(-2)时,Fe-CoNiMoO_x/NF HER和OER所需过电势分别为25 mV,78 mV和221 mV,269 mV。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电解材料论文参考文献

[1].郭立功,徐建平.电解铜箔材料的电化学制备及储锂性能分析[J].世界有色金属.2019

[2].马兴兴.基于过渡金属纳米材料的制备及其催化电解水性能的研究[D].中国科学技术大学.2019

[3].周军,姚桢,刘卫,罗静,谢延森.浮选工艺条件对铝电解炭渣中炭质材料分离效果的影响[J].炭素技术.2019

[4].张小红.对质量的追求没有不同——记部优工程广西华磊新材料轻合金项目轻合金部分电解车间建筑安装工程[J].中国有色金属.2019

[5].姚娜.分等级过渡金属纳米复合结构电催化剂材料的可控合成及其电解水性能研究[D].西北大学.2019

[6].王改,薄琼,杨冬花,李玉鹏,赵煜.纳米NiO-Y复合阴极材料的制备及微生物电解池催化产氢性能[J].燃料化学学报.2019

[7].章宇航,房晓龙,曲宁松.GH202材料电解铣削加工特性研究[J].电加工与模具.2019

[8].郭露露.电解机械铣削Al_2O_3陶瓷材料技术研究[D].安徽理工大学.2019

[9].张晓龙.Co-MOFs纳米片及其衍生材料的电解水性能研究[D].安徽理工大学.2019

[10].余浩,刘桂贤,张永俊,周佐霖.纯钨材料环形微槽电解电火花加工特性研究[J].航空制造技术.2019

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