氮掺杂碳球复合材料用于高性能锂离子电池

二氧化锗因具有很高的储锂性能,被认为是一种极具前景的锂离子电池负极材料。但是由于其在脱/嵌锂过程中体积膨胀导致二氧化锗负极材料的破碎和粉化,使其容量迅速衰减,为了改善二氧化锗的循环性能,开发和设计一种二氧化锗/碳复合材料不仅可以提高复合物的导电性,同时还可以缓冲电极材料的体积变化,改善电极材料的电化学性能。 近日,福州大学魏明灯教授课题组首次采用煅烧有机锗配合物得到分等级GeO2纳米管/氮掺杂碳球复合材料用于高性能锂离子电池,该材料具有如下优点:(1)空心纳米管聚集的微球可以缓冲充放电过程中体积的膨胀;(2)分层结构使得电解质沿径向扩散,电解质溶液与GeO2颗粒充分接触;(3)方形纳米管缩短锂离子的传输距离;(4)在GeO2填隙处的碳原子抑制了GeO2粒子的聚集且氮掺杂碳基可以提高电极的电导率。基于以上优点,所得的GeO2纳米管/氮掺杂碳球复合材料(GeO2/NCS), 具有优异的循环性能,在1 A g-1电流密度下循环5......阅读全文

氮掺杂碳球复合材料用于高性能锂离子电池

  二氧化锗因具有很高的储锂性能,被认为是一种极具前景的锂离子电池负极材料。但是由于其在脱/嵌锂过程中体积膨胀导致二氧化锗负极材料的破碎和粉化,使其容量迅速衰减,为了改善二氧化锗的循环性能,开发和设计一种二氧化锗/碳复合材料不仅可以提高复合物的导电性,同时还可以缓冲电极材料的体积变化,改善电极材料的

氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构

氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构,特点有氮掺杂碳、中空结构、富含空隙、微观纳米笼、分级结构、具有在酸性环境和碱性环境条件下的良好氧还原活性。离材料合成领域太久,这个反应路径好复杂,三个固体粉末混合在一起进行热解,感觉这个分级结构是个固相反应。这种固相反应产率和克级别生产难度会大一些。The decom

宁波材料所在氮掺杂纳米碳材料研究方面取得进展

  氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一,这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子,氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团,不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性,还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中,空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空

氮磷共掺杂碳材料与磷化铁集成电极材料问世

安徽理工大学材料科学与工程学院副教授黄新华在电容去离子研究领域取得新进展,制备出氮磷共掺杂碳基材料和磷化铁分散氮、磷掺杂多孔碳电极材料,并将上述两种材料用于高选择性去除废水中重金属铜离子。相关研究成果相继发表在《脱盐》和《化学工程杂志》上。  氮磷共掺杂碳材料高效吸附铜离子配位机理示意图。安徽理工大

氮磷共掺杂碳材料与磷化铁集成电极材料问世

安徽理工大学材料科学与工程学院副教授黄新华在电容去离子研究领域取得新进展,制备出氮磷共掺杂碳基材料和磷化铁分散氮、磷掺杂多孔碳电极材料,并将上述两种材料用于高选择性去除废水中重金属铜离子。相关研究成果相继发表在《脱盐》和《化学工程杂志》上。  氮磷共掺杂碳材料高效吸附铜离子配位机理示意图。安徽理工大

宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展

  以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景,不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分,还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言,碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮

宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展

  以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景,不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分,还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言,碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮

氮掺杂缺陷纳米碳材料催化臭氧氧化的机理研究取得进展

  近日,中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作,基于密度泛函理论(DFT)计算和机器学习等方法,探究了氮掺杂缺陷纳米碳(N-DNCs)材料表面臭氧(O3)活化与单线态氧(1O2)的生成机制,并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性

新疆理化所制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料

  新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点,碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主,但随着化石能源的大量消耗,环境问题也变得日益突出。因此,开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义,也是可持续和绿色化学的目

基于氮硫共掺杂空心碳纳米带的高效钠离子电容器

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队联合湖南大学教授马建民研发出基于氮硫共掺杂空心纳米带的钠离子电容器,并获得高容量和长循环寿命。在5A/g的高电流密度下循环10000次后,容量保持率接近100%。相关研究成果以Hollow Carbon Nanobe

Angew.-Chem.:首例光活化荧光增强的氟、氮共掺杂碳点

  早在本世纪初,CdS和CdSe等半导体量子点的光活化现象就已被发现,但是迄今还没有关于碳点的光活化现象的报道。碳点(Carbon dots,CDs)作为一种新型的具有高荧光量子产率、光稳定性和优异的生物相容性的荧光碳纳米材料,在光催化、传感、光电器件、生物成像以及光动力疗法等领域有广泛的应用前景

科研人员采用基于限域热转化策略合成单原子催化剂

  碳载单原子催化剂近期在多相催化领域受到关注,因为碳载体独特的物理化学性质能够实现单原子的高效负载,并且杂原子的掺杂可以修饰单原子的配位环境,从而调节反应活性。然而最大限度地提高单原子利用率具有挑战性,因为合成过程中大量单原子被嵌入到碳基底或微孔孔道中,在催化过程中由于传质限制而失去作用。因此设计

氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示

二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材料,但其

氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示

二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材料,但其

利用棉花短绒制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料

  新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点,碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主,但随着化石能源的大量消耗,环境问题也变得日益突出。因此,开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义,也是可持续和绿色化学的目

氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示

  二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。  虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材

合肥研究院在铁氮掺杂多孔碳/石墨烯制备氧还原取进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相环境激光制备与加工实验室,在具有双活性位点的铁氮掺杂多孔碳/石墨烯复合材料的制备及其在氧气还原应用研究中取得进展,相关工作发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。  由于化石能源枯竭和自然环境恶化,人们开始

百人团队研制用于高效CDI脱盐的生物质衍生氮掺杂多孔碳

  固体所环境与能源纳米材料中心在生物质衍生氮掺杂多孔碳作为多功能电极材料在金属锌-空电池自驱动脱盐应用研究方面取得重要进展,相关研究发表在Chemical Engineering Journal (Chem. Eng. J. 334, 1270-1280 (2018))上。(a) NPC-800组

我国科学家研发出高氮掺杂的多孔微晶碳钾电负极材料

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队联合香港城市大学教授李振声成功研发出高氮掺杂的多孔微晶碳纳米材料,其作为钾离子电池负极表现出高容量和长循环特性。相关研究成果"Ultrahigh Nitrogen Doping of Carbon Nanosheet

中国科大氮掺杂类石墨烯研究获进展

  氮掺杂石墨烯被认为是有应用前景的锂离子电池电极材料,理论和实验研究表明,氮掺杂石墨烯的储锂性能很大程度上依赖于氮掺杂量。然而,大量的氮原子掺杂到晶格里会降低其结构稳定性,故电池容量等电化学性能的进一步提高和改善受到限制。  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)博士生郑方才和材

单源MOF衍生具有三维有序大孔结构的氮掺杂碳包覆铁

  3D-ordered macroporous N-doped carbon encapsulating Fe-N alloy derived from a single-source metal-organic framework for superior oxygen reduction re

中国科大在钠离子电池高性能磷基负极材料研究取得进展

  近日,中国科学技术大学化学与材料科学学院教授余彦课题组通过构筑氮掺杂微孔碳负载无定型红磷,利用其电子及离子导电性和结构稳定性三者增强协同效应,实现了磷基负极材料在钠离子电池中的长循环性能及高倍率性能的突破,相关工作以Confined Amorphous Red Phosphorus in MOF

Nb掺杂调控CoSeS多级纳米结构用于增强析氢反应

  Hierarchical CoSeS nanostructures assisted by Nb doping for enhanced hydrogen evolution reaction  Nb掺杂调控CoSeS多级纳米结构用于增强析氢反应  周亚楠, 朱宇冉, 闫新彤, 曹羽宁, 李佳,

物理所长寿命储能型锂离子电池关键材料Li4Ti5O

  锂离子电池以其高能量、高功率密度等特点,在小型移动电子设备上得到了广泛应用,目前正致力于开发电动汽车以及智能电网用长寿命锂离子储能电池。尖晶石结构的Li4Ti5O12作为一种新的负极材料,正逐渐成为研究热点。Li4Ti5O12其电位平台在1.54V,高的电位平台避免了锂枝晶的形成,从而提高了电池

燕山大学合成超高体积比容量电极材料

  从燕山大学获悉,该校环境与化学工程学院高发明课题组与美国科学家合作,在超级电容器研究方面取得重要进展。相关成果日前发表于《自然—通讯》杂志。  据了解,该研究采用低温溶剂热法,一步合成了氮、氟共掺石墨化碳微球电极材料。其超高的体积比电容是商业超级电容器基活性碳的3倍,为目前已报道的碳基材料中的最

磷酸钴锂正极材料制备的具体步骤

(1)将聚偏氟乙烯加入N-甲基吡咯烷酮中,搅拌至完全溶解,然后加入改性多壁碳纳米管,超声分散28min,再加入磷酸锂、四氧化三钴、三氧化二铁,转移至球磨罐中进行球磨;各原料的重量份为,聚偏氟乙烯1重量份、N-甲基吡咯烷酮69重量份、改性多壁碳纳米管5重量份、磷酸锂10重量份、四氧化三钴12重量份、三

颗粒细化诱导提高钠/锂离子电池循环容量的新机制

  近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋、副研究员郑琼团队和燕山大学唐永福教授团队合作,在钠/锂离子电池电极储能机理研究方面取得新进展。  近年来,钠离子电池作为研究热点得到了国内外广泛关注,取得了快速发展。研究发现,具有较高Na+储存性能和循环稳定性的电极材料,对于提高钠离

碳氮分析仪

  碳氮分析仪是一种用于化学、物理学领域的计量仪器,于2015年03月02日启用。  技术指标  温度范围:-90至550℃ 温度准确度:±0.025℃; 温度精确度:±0.005℃; 焓值精确度:±0.04% 样品型态:固体、液体 样 品 量:1~50mg 气 氛:氮气或空气。  主要功能  测量

哈工大团队在《纳米快报》上发表碳基储能研究论文

  近日,以哈尔滨工业大学为第一署名单位,能源学院高继慧教授团队孙飞副教授为第一作者的题为“原位高含量氮掺杂碳纳米球体合成增强正负极电容储存活性构筑4.5 V高能量密度全碳锂离子电容器”的研究论文发表于纳米领域著名刊物《纳米快报》上。  该研究基于连续的气溶胶辅助喷雾合成技术获得了高浓度氮掺杂的纳米

合肥研究院构筑出氮掺杂碳层调控镍催化剂 可实现高效室温水相加氢

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员汪国忠团队在构筑氮掺杂碳层调控催化剂的性能研究中取得进展。该研究合成了封装于氮掺杂碳层和二氧化硅复合载体中的镍催化剂,探讨了催化剂的碳层、碳层厚度以及氮掺杂对香草醛水相加氢性能的影响。  水在绿色化学领域是环保且易得的溶剂,在化学反应中具有重