催化

西安交大沈少华等:Zn-N₆缺电子构型助力聚合物氮化碳实现可见光催化分解纯水

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NMSCI 发布于 2023-01-10

半导体光催化分解纯水产生氢气和氧气被认为是实现太阳能有序转化、助力我国早日完成“双碳目标”的理想途径之一。聚合物氮化碳因其能带结构满足光催化分解水产氢产氧的基本热力学条件,同时兼具前驱体来源丰富、合成方法简单、热稳定性良好、无重金属污染等诸多优点,被视为具有广阔前景的光催化分解水...

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克服电化学氮还原反应(NRR)的瓶颈:氧功能化碳氮化硼催化剂

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NMSCI 发布于 2022-12-08

氨是现代化工和农业的基础,同时也是洁净能源的重要载体之一。然而传统的Haber-Bosch法合成氨需要在高温高压条件下进行,研究者们已经提出了各种绿色、可持续的合成氨路线来替代高能耗、高污染排放的Haber-Bosch合成氨工艺。其中,由可再生能源驱动的电化学合成氨技术近年来备受...

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成均馆大学Jung Kyu Kim等:表层焦磷酸铁纳米晶促进光电水氧化

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NMSCI 发布于 2022-12-06

太阳能水分解可通过调节催化剂表面成分和相结构进行调控,也是改善反应动力学缓慢和提高能量转换效率的重要途径。本文中韩国成均馆大学Jung Kyu Kim教授课题组合成了一种焦磷酸铁(Fe₄(P₂O₇)₃, FePy)纳米晶调节的杂化覆盖层,该杂化覆盖层存在于纳米结构化的金属氧化物表...

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Curtin大学邵宗平等:高熵钙钛矿氧化物为可逆质子陶瓷电化学电池空气电极带来新机遇

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NMSCI 发布于 2022-12-01

随着化石燃料的不断开采和使用,能源危机和环境恶化的问题越来越严重。可再生能源(如太阳能、风能和潮汐能),在缓解环境污染的同时,正逐步取代传统的火力发电,但这些可再生能源面临着供需结构的不匹配和区域能源调度的困难。因此,开发清洁、高效、便携的能源转换装置是非常可取的,但目前仍是一个...

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纳米玉米棒氧化铟:催化二氧化碳还原的活性位点找到了

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NMSCI 发布于 2022-11-16

甲酸(HCOOH)是二氧化碳还原(CO₂RR)最常见的产物之一,电催化CO₂制备HCOOH也是实验室中CO₂催化还原最容易得到高法拉第效率的反应之一,特别来讲,对于铋,锡,铟等体系的催化剂而言,电催化CO₂获得的产物以HCOOH为主,其它产物尤其是液相产物普遍很少甚至没有,这使得...

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湖南大学邹雨芹教授:二氧化碳还原耦合甲醛氧化,实现超低电压甲酸盐电合成

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NMSCI 发布于 2022-11-16

化石能源的过度开采和利用导致严重的环境问题和能源危机。可再生能源驱动的电催化二氧化碳还原产生液态燃料和化学物质,有效的实现碳中和能源转化。在众多的还原产物中,甲酸盐是二氧化碳电化学还原具有市场竞争力和经济可行性产物,开发高效电催化二氧化碳还原产甲酸催化剂具有重要研究价值。目前,电...

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超快充锂硫电池双功能催化介质:MXene@CoS₂多维复合框架结构

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NMSCI 发布于 2022-10-24

随着便携式电子设备、电动汽车和大规模储能的快速发展,人们迫切地需要更加多样化的储能设备来满足日益增长的市场需求。锂硫电池(Li-S 电池)因其高比容量(1672 mAh g⁻¹)、高能量密度(2600 Wh kg⁻¹)、环保特性和低成本而被认为是最具潜力的二次电池之一。然而,锂硫...

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NML文章集锦 | 单原子催化(7篇综述)

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NMSCI 发布于 2022-09-19

一、专辑介绍 金属原子能分散在固体载体上的单原子催化剂近来已成为催化科学的一个新领域,并引起了广泛的研究关注。传统的非均相催化剂通常包含金属颗粒尺寸分布过于广泛。只有一小部分具有适当尺寸的金属颗粒可以用作催化活性物质,而其他尺寸的颗粒则是惰性或有利于副反应发生,导致金属利用效率低...

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纳米玉米棒氧化铟:催化二氧化碳还原的活性位点找到了

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NMSCI 发布于 2022-09-06

甲酸(HCOOH)是二氧化碳还原(CO₂RR)最常见的产物之一,电催化CO₂制备HCOOH也是实验室中CO₂催化还原最容易得到高法拉第效率的反应之一,特别来讲,对于铋,锡,铟等体系的催化剂而言,电催化CO₂获得的产物以HCOOH为主,其它产物尤其是液相产物普遍很少甚至没有,这使得...

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电场促进双功能电催化剂全解水

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NMSCI 发布于 2022-08-05

电催化全解水是一种非常有前途的清洁能源可持续转化技术,因此合理设计具有优异活性和稳定性的双功能电催化剂具有重要意义。本文提出一种基于阻变效应的电场处理策略,开发了一种新型的双功能电催化剂。经过电场处理后,在薄膜器件中形成由氧空位组成的导电通道,显著降低体系电阻率,电荷可以快速地迁...

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NML综述:OER催化剂在不同能量标度下的设计策略

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NMSCI 发布于 2022-07-02

随着能源需求与日俱增以及化石燃料快速消耗,迫使人们不得不开发更先进的可再生能源。基于可再生能源发展不平衡的矛盾,及风电、光伏等可再生能源波动性和间歇性特点,配置储能系统是解决当前可再生能源发展不平衡的有效手段,开发新型高效的能量储存和转换装置,例如小分子(水、二氧化碳和氮气)电解...

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澳大利亚格里菲斯大学:原位电化学合成高稳定CO₂电催化铋基催化剂

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NMSCI 发布于 2022-07-01

自工业革命以来,伴随着人类生产生活的飞速进步,越来越多的二氧化碳被排放到了大气中。将CO₂电催化转化成燃料和化学品具有重要意义,得到广泛的关注。甲酸作为一种重要的工业原料,在制药、皮革和造纸方面都有重要应用。目前,CO₂电催化还原制甲酸虽然可以获得较高的法拉第效率,但其高法拉第效...

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曹殿学团队| 钠离子电池-电容混合器件:自支撑缺陷丰富的MXene衍生TiO2@rGO泡沫电极

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NMSCI 发布于 2022-06-30

近年来钠离子储能器件(如钠离子电池和钠离子混合电容器)得到了快速发展,并正在向商业化迈进。TiO2材料由于其稳定的结构、较低且安全的工作电压被认为是最有希望的Na离子阳极之一。然而其离子和电子导电性较差,以及有毒的制备工艺限制了它的应用。一些改性策略,如纳米工程、缺陷工程、杂原子...

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西南大学徐茂文:仿生“枝叶”状电极——高效催化室温钠硫电池多硫化物转化

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NMSCI 发布于 2022-06-30

室温钠硫电池,具有高的理论比容量(1675 mAh/g)、低成本并且活性物质硫对环境友好被广泛研究。但是,硫及其放电产物固有的离子/电子绝缘性使得活性硫的利用率不理想。此外,多硫化钠的穿梭效应会导致电池循环性能较差。近年来,催化多硫化物的转化成为一种有效的方法,通过加速多硫化物的...

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封面文章:无机胶态电解质助力更好的锌离子电池

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NMSCI 发布于 2022-06-25

锂离子电池是目前最成功的二次电池系统,广泛应用在便携式电子设备和新能源汽车等领域,然而有限的锂资源、易燃有毒的有机电解质造成的安全隐患和高成本等问题限制了其在规模储能领域的应用。目前,锌离子电池凭借成本低,环保和固有的安全性使其在规模储能领域凸显优势。然而,锌负极的枝晶生长,腐蚀...

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张久俊院士等:钙钛矿型人工SEI膜调控界面电场提高锌离子电池性能

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NMSCI 发布于 2022-06-25

相比于传统的有机系锂离子电池,水系锌离子电池具有安全性高、成本低、能量密度高等优点,被认为是下一代可再生安全的能源储存系统,在可穿戴设备及大规模储能等领域具有广阔的应用前景。但是水系锌离子电池的实际应用受到锌负极枝晶生长等问题的制约。锌枝晶的产生大大限制了锌负极的可逆性,所以需要...

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NML综述 | 高性能锌金属负极的界面工程策略

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NMSCI 发布于 2022-06-25

可充电水系电池作为一类绿色储能体系因其成本低、安全性高、耐久性好等优点备受关注,面向不同领域具有广阔的应用前景。金属锌作为水系锌电池常用的负极材料在充放电过程中会不可避免地出现枝晶、腐蚀、钝化、析氢等问题,对电池运行产生严重影响。因此,通过金属锌的界面工程进行有效调控在提升电池整...

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清华大学徐成俊等:MOF材料“一箭双雕”改性水系锌离子电池

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NMSCI 发布于 2022-06-24

可充电水系锌离子电池因具有安全环保、成本低廉等优势而成为近些年电化学储能领域的研究热点。然而,目前水系锌离子电池的发展面临着两个突出问题:一是正极材料问题,锰基材料通常表现出较差的循环稳定性、钒基材料具有毒性、而普鲁士蓝的比容量则较低;二是锌负极问题,直接采用锌箔负极容易引起锌枝...

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澳大利亚张山青教授等:有机添加剂解决水系锌负极的枝晶等问题

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NMSCI 发布于 2022-06-24

水系锌离子电池(ZIBs)电化学性能优良、成本低廉、安全环保,在大规模能源存储和智能电网等领域展现出广阔的应用前景。然而,水系锌离子电池的循环稳定性取决于锌负极的电化学可逆性,锌负极的电化学可逆性通常会因其腐蚀和锌枝晶而恶化。 Cyclohexanedodecol-Assiste...

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加拿大孙书会院士和广东工大施志聪教授:异质结界面工程提高水分解活性与稳定性

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NMSCI 发布于 2022-06-22

近年来,化石燃料的大量消耗引发了环境污染和能源危机。因此,开发可再生能源(如氢能)备受关注。其中,由阴极氢进化反应(HER)和阳极氧进化反应(OER)组成的电化学水裂解代表了一种理想的商业化技术。尽管Pt基和Ir/Ru基材料被认为是最先进的HER和OER的电催化剂,但高成本和稀缺...

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