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吉林大学管景奇和牛效迪合作:单原子锰d轨道的调节以提升析氧活性

1、吉林大学管景奇和牛效迪团队通过氮/硫共掺杂策略调节单原子锰d轨道结构,显著提升了析氧反应(OER)活性。以下是具体研究内容: 研究背景与目标 电催化水分解和燃料电池产业化是绿色能源转化的关键技术,析氧反应(OER)作为核心半反应,其效率直接影响能源转化性能。

2、吉林大学管景奇和牛效迪合作的研究通过调节单原子锰的d轨道结构,成功提升了析氧活性。具体研究成果如下:催化剂制备:采用一步高温退火法,成功制备了氮、硫共掺杂的锰单原子基催化剂Mn1N2S2Cx。

3、研究焦点在于通过精确控制中心金属原子的局部环境,以优化其与氧中间体的结合能力。本研究采用氮/硫共掺杂策略调节锰的d轨道结构,成功制备出Mn1-N2S2Cx催化剂,显著提升OER活性。研究首先采用一步高温退火法,制备氮、硫共掺杂的锰单原子基催化剂。

包含析设解子技析电电的词条

形成能与电子结构耦合:电催化析氢反应DFT计算揭示活性位点演化_百度...

1、动态演化预测:通过形成能与电子结构耦合计算,预测材料在电化学环境中的动态演化(如表面重构、官能团解离),例如P-O功能基团通过稳定Pt–O–P配位结构提升催化剂耐久性。

2、电子结构调控:DFT计算表明,Pt单原子的引入显著改变了Ru/RuO?界面的电子分布,使Pt位点成为氢结合的活性中心,同时优化了RuO?表面氧的电子态,增强了其水解离能力。这种电子效应使得Pt-Ru/RuO?在低过电位下即可实现高效催化。

3、低过电位:在10 mA cm?2电流密度下,过电位仅20 mV,显著低于多数非贵金属催化剂。高稳定性:长期循环测试后性能无明显衰减,表明其结构与活性位点具有高耐久性。机制优势:晶格氢的参与使反应路径从传统双电子转移转变为多步骤协同机制,提升了反应效率。

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4、Ni引入后的强化吸附:当Ni被引入或掺杂N时,表面产生高活性位点,吸附能力显著增强。Ni@NC/STO中,N掺杂与Ni的协同作用进一步优化了ΔGH*值,使其接近理想值(接近0 eV),从而提升析氢反应动力学。

5、DFT计算:多组分的强耦合作用改变了Mo和C原子的电子构型,从而优化了ΔGH*(氢吸附自由能)、水在异质结构中的吸附和解离过程,有利于催化剂HER活性的提高。此外,催化剂中存在的C晶体缺陷和O空位在表面形成了一个H3O+积累的酸性环境,促进了Mo和C原子在碱性介质中的H-捕获。

6、Pt掺杂:Pt原子作为活性中心,进一步活化硫位点,形成更空的2pz轨道,促进水的吸附与解离。理论计算支持:密度泛函理论(DFT)计算表明,N和Pt的协同作用降低了水解离的能垒,显著提升HER动力学。图4:DFT计算揭示N,Pt-MoS?的活性位点与反应路径。

浅析锂电池中杂质金属离子检测

1、锂电池中杂质金属离子检测对保障电池性能与安全至关重要,检测需先对材料消解处理,再分析杂质元素含量,微波消解法是有效手段,配合高性能仪器可实现准确测定。 具体介绍如下:检测的必要性 锂电池在电动汽车、电动自行车、电动工具和储能等领域应用广泛。

2、使用ICP(电感耦合等离子体质谱仪)测定锂电池铝箔杂质含量,关键在于彻底溶解样品和精确绘制标准曲线。 样品前处理首先需要小心地从锂电池中取出铝箔,用干净的剪刀将其剪成小碎片,放入合适的容器中。

3、GB/T 45328-2025:采用洁净度仪测试法,专门用于检测碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂中的磁性异物金属颗粒。 行业标准(SJ/T, HG/T)SJ/T 11795-2022:针对锂离子电池电极材料中的磁性异物含量给出了具体的测试方法。SJ/T 11995-2025:可用于检测锂离子电池电解液中的金属杂质含量。

宋钫ACS:引入氧空位,促进NiFeLDH电子迁移以增强催化析氧反应

1、上海交通大学宋钫课题组通过引入氧空位(Ov)促进NiFe层状双氢氧化物(LDH)的电子迁移,显著增强了其催化析氧反应(OER)的活性,揭示了电荷转移对电催化性能的关键作用。研究背景与目标电化学水分解产氢是解决能源短缺和环境污染的重要技术,但析氧反应(OER)动力学缓慢,需开发高效、耐用、低成本的催化剂。

2、宋钫ACS:引入氧空位,促进NiFe LDH电子迁移以增强催化析氧反应 宋钫课题组在ACS Catalysis上发表的研究指出,通过引入氧空位(Ov)可以有效促进NiFe层状双氢氧化物(LDH)的电子迁移,进而增强其催化析氧反应(OER)的性能。