简介:为研究复合离子液体中电沉积制备Ir的工艺过程,探讨添加剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)对BMIC-BMIBF4复合离子液体黏度、电导率及电化学稳定性的影响,分析IrCl3在该复合体系中的电化学行为,并在不同电位下恒电位电沉积Ir层。采用扫描电镜及X射线衍射仪对沉积层形貌及组成进行表征。结果表明:DMAC的加入使复合体系的黏度降低、电导率升高、电化学稳定性提高;金电极上的循环伏安测试表明,Ir3+通过一步还原反应生成单质Ir的过程是受扩散速率控制的不可逆过程,其平均转移系数为0.170,扩散系数为1.096×10-6cm^2/s;SEM显示,在还原峰电位处可以获得较为致密、平整的Ir层,而XRD谱表明Ir层为多晶结构。
简介:基于石墨的六角层片模型,通过分析石墨晶体结构及不同位置碳原子的成键特性,提出石墨晶体中的边缘碳原子和基面碳原子具有不同的电化学特性,建立球形石墨颗粒的紧密堆积模型,推导石墨颗粒中表面碳原子(SCA)及边缘碳原子(ECA)分数与石墨的晶体结构参数和颗粒尺寸之间的计算公式,讨论ECA对首次不可逆容量的影响机理并进行验证。结果表明,边缘碳原子的电化学活性较高,易于发生电解液分解并与其它碳原子或基团形成稳固的联接。对于实际石墨颗粒,通过引入相应的修正因子可以修正计算结果,修正后的计算公式可以适用于多种碳材料,如石墨,乱层碳及改性石墨的SCA及ECA分数的计算。
简介:为了破坏冶炼废水中重金属有机螯合物,例如Cu-EDTA配离子废水,研究一种破络并预处理的新方法。该方法基于铁碳微电解反应原理,.OH在酸性有氧气存在的条件下产生,并在铁碳表面攻击吸附的有机基团导致螯合物的破坏,从而使铜离子将从有机物中剥离下来,然而EDTA将被.OH降解。研究pH值、温度、微电解反应时间、Fe/C质量比对铜离子脱除率及总有机碳(TOC)残余含量的影响,通过扫描电子显微镜分析(SEM)、能谱分析(EDS)、红外光谱分析(FTIR)研究处理前、后样品的表面官能团变化及形貌推断铁碳微电解反应的机理。并进行工业条件优化,得到最佳工艺条件:pH值为2,温度为常温,Fe/C质量比≥0.02,时间为60min,有氧气存在。在该条件下TOC浓度为200mg/L、铜离子浓度为60mg/L的废水反应完成后TOC和Cu残余浓度分别减低到40.66和1.718mg/L;羟基自由基降解反应机理合理解释了该实验现象。
简介:在硅酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐或其混合电解液中对锆-4合金进行等离子电解氧化。通过实验确定合适的工艺参数,并运用电化学技术、显微硬度、SEM、XRD等技术对膜层性能进行表征。结果表明:在纯的硅酸盐电解液中得到的膜层很不均匀,且在添加磷酸盐后,膜层均匀性仍然很差。在焦磷酸盐体系中得到的膜层比较均匀,但硬度低。在焦磷酸盐体系中添加硅酸盐后,膜层的均匀性和硬度都得到改善。XRD结果表明,膜层的主要成分为单斜氧化锆和四方氧化锆。添加硅酸盐后,有利于四方氧化锆的形成。极化曲线结果表明,在焦磷酸盐以及焦磷酸盐与硅酸盐混合体系中得到的膜层具有较强的耐蚀性。
简介:利用PVA碳源包覆、HF酸刻蚀和沥青二次包覆方法制备多孔珊瑚状硅/碳复合负极材料,得到沥青含量分别为30%、40%和50%(质量分数)的3种硅/碳复合材料样品。采用XRD和SEM分别对复合材料的组成和形貌进行表征,并采用电化学测试手段对其性能进行测试。结果表明,经二次沥青包覆后,复合材料的电化学性能得到明显提高。当二次包覆的沥青含量为40%时,在100mA/g的电流密度下,该样品第二次充放电循环的放电容量达到773mA·h/g,经60次循环后,放电容量仍然保持在669mA·h/g,其容量损失率仅为0.23%/cycle。因此,调整二次包覆碳含量可明显改善复合材料的循环稳定性。
简介:利用PVA碳源包覆、HF酸刻蚀和沥青二次包覆方法制备多孔珊瑚状硅/碳复合负极材料,得到沥青含量分别为30%、40%和50%(质量分数)的3种硅/碳复合材料样品。采用XRD和SEM分别对复合材料的组成和形貌进行表征,并采用电化学测试手段对其性能进行测试。结果表明,经二次沥青包覆后,复合材料的电化学性能得到明显提高。当二次包覆的沥青含量为40%时,在100mA/g的电流密度下,该样品第二次充放电循环的放电容量达到773mA·h/g,经60次循环后,放电容量仍然保持在669mA·h/g,其容量损失率仅为0.23%/cycle。因此,调整二次包覆碳含量可明显改善复合材料的循环稳定性。
简介:采用溶胶-凝胶法,添加不同比例的Li3PO4助熔剂,合成Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3锂离子固体电解质烧结片,采用X射线衍射、扫描电子显微镜研究合成产物的结构与形貌,采用循环伏安及交流阻抗技术研究添加不同摩尔分数的Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3固体电解质烧结片的结构、氧化-还原电位、离子电导率和活化能。结果表明:添加与未添加Li3PO4助熔剂的Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3烧结片具有相似的X射线衍射结果。添加Li3PO4的Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3烧结片的空隙率较小,更为致密。添加Li3PO4对Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3的氧化-还原电位影响不大。在所有添加Li3PO4助熔剂的Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3烧结片中,添加1%(摩尔分数)Li3PO4的烧结片具有最高的离子电导率6.15×10-4S/cm和最低的活化能0.3142eV。
简介:基于离子与分子共存理论,建立了计算二元和三元强电解质水溶液中结构单元或离子对的质量作用浓度的通用热力学模型;同时,采用4种二元水溶液和2种三元水溶液验证该通用热力学模型。通过转换标准态和浓度单位,用所建立的通用热力学模型计算出的298.15K时4种二元水溶液和2种三元水溶液中结构单元或离子对的质量作用浓度和文献中报道的活度值吻合得很好。因此,可采用本研究提出的通用热力学模型计算出的二元和三元水溶液结构单元或离子对的质量作用浓度预报二元和三元强电解质水溶液中组元的反应能力;同样,也可证实本研究提出的通用热力学模型的假设条件是正确和合理的,即强电解质水溶液是由阳离子和阴离子、H2O分子和其他水合盐复杂分子组成的。基于该通用热力学模型计算出的二元和三元强电解质水溶液结构单元或离子对的质量作用浓度严格服从质量作用定律。