苏州纳米所等在高性能柔性储能器件研究中取得进展
近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员邸江涛等与佐治亚理工学院教授Ching-ping Wong合作,设计并制备出锌掺杂氧化铜纳米线(Zn-CuO)三维阵列结构,为电化学活性物质MnO2提供导电支架,获得高负载的MnO2纳米片材料。将生长在铜线表面的Zn-CuO@MnO2材料用于同轴非对称纤维型超级电容器正极材料,获得了高的比容量及宽的工作电压窗口。 同轴非对称纤维型器件具有体积小、便携、工作窗口大等优势,被认为在未来柔性可穿戴及微型的电子器件领域具有广阔的应用前景。然而目前,同轴非对称纤维器件仍存在能量密度低、电极材料及结构设计的局限性等问题,这限制了其进一步应用。二氧化锰具有高的理论容量、低成本、低毒性和环境友好等特性,被认为是优异的电化学活性材料。然而,二氧化锰材料低的导电性和易于团聚的问题导致了其有限的比容量和功率密度。 为解决上述问题,苏州纳米所研究员李清文团队与Ching-ping Wong团队合......阅读全文
αMnO2隧穿结构作为储能模型阳离子主体的研究
隧道结构示意图 由于重复充电和放电循环,与离子移动和电子转移相关的晶格膨胀和收缩会导致结构退化和非晶化,伴随着容量的损失。相比之下,隧道式结构体现了更加坚固的框架,其中固有的结构设计可以适应阳离子的存在并且通常可以存在多种阳离子。近日,来自石溪大学的Amy C. Marschilok、
基于Mn2+/MnO2可逆双电子溶解沉积型反应的锌锰液流电池
近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部(DNL17)研究员李先锋、张华民团队开发出一种基于双电子转移、沉积-溶解型反应的锰基正极电对,并将上述电对应用于中性锌锰液流电池当中,大幅提高了电池的可靠性。该工作为开发新一代二次锰基电池提供了新思路。 锰基电池因资源储量丰富、成本低廉以及环境
二氧化锰是什么晶型的
二氧化锰有着较为复杂的晶型结构,如α、β、γ等5种主晶及30余种次晶通常MnO2的活性随其所含结晶水的增加而增强,结晶水能促进质子在固体相中的扩散,因此γ-MnO2是各种晶型MnO2中活性最佳的。但在非水溶液中,MnO2所含的结晶水反而会使它的活性下降。如在Li-MnO2电池正极材料中,以α-MnO
酸性环境中二氧化锰电解水催化剂实现超稳定性
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516854.shtm近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与日本理化学研究所研究员李爱龙、中村龙平教授团队在电解水材料设计研究中取得新进展。团队制备了不同晶格氧结构的γ-MnO2材料,取得了安
我所揭示酸性环境中二氧化锰电解水催化剂超稳定性的原理
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202401/t20240126_6972484.html近日,我所催化基础国家重点实验室计算和数据驱动催化研究组(511组)肖建平研究员团队与日本理化学研究所李爱龙研究员、中村龙平教授团队在电解水材料设计研究中取得新进展,
氧化还原电对和原电池的相关介绍
在氧化还原反应中,氧化剂获得电子由氧化型变为还原型,还原剂失去电子由还原型变为氧化型。由物质本身的氧化型和还原型组成的体系称为氧化还原电对。例如: I2 + 2e -== 2I -电对I2/I- Zn2+ + 2e -== Zn 电对Zn2+/Zn 氧化还原电对 氧化还原电对(1张)
氧化还原电对和原电池的关系
在氧化还原反应中,氧化剂获得电子由氧化型变为还原型,还原剂失去电子由还原型变为氧化型。由物质本身的氧化型和还原型组成的体系称为氧化还原电对。例如:I2 + 2e- == 2I- 电对I2/I-Zn2+ + 2e- == Zn 电对Zn2+/Zn氧化还原电对(1张)氧化型和还原型是相对而言的,例如电对
正常储存条件下电池自放电的近似值
类型 自放电率/月 碱锰MnO2/Zn圆形电池 2 % 锌碳MnO2/Zn圆形电池
兰州化物所电化学驱动器的变形机理研究取得新进展
超级电容器通过电解质离子在电极/电解质界面上可逆的电化学作用来存储电荷。这种电化学行为已被广泛应用于电能到机械能的转换,该类器件被称为电化学驱动器(EC-actuator)。由于具有低变形电压、优异的变形能力、轻质和易加工等特点,电化学驱动器在机器人和人工智能领域引起了极大关注。MnO2作为最具
研究团队在高能量密度锌锰电池研究中取得进展
水系锌锰电池因其丰富的自然储量、高理论容量、高电导率和本征安全性等特质引起关注。然而,由于正极材料的结构稳定性和电解液-电极材料间的相互作用,二氧化锰正极材料在充放电循环中易发生结构退化和其他副反应,阻碍了锌锰可充电池的实际应用。 基于此,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员邸江涛、李
碳性蓄电池的结构组成
碳性蓄电池构造:内部:二氧化锰和碳末混合有氯化铵的物质,蘸有氯化氨的纸,碳棒(用导电石墨),绝缘体外面:铜帽(正极),锌板(负极),包装塑料碳性蓄电池结构原理:锌锰干蓄电池是日常生活中常用的干蓄电池。正极材料:MnO2、石墨棒负极材料:锌片电解质:NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物蓄电池符号可表示为
简述碱性锌锰电池的性能特征
碱锰电池的标称电压为1.5V,最高电压为1.65V,其放电性能与普通锌锰电池相比有下列特点: ①内阻小,能在重负荷下连续工作的同时维持较高的稳定电压; ②MnO2利用率高,同体积相比较,其电荷量比纸板电池大一倍左右; ③储存期内自放电率小,一般储存3年仍能保持原有电荷量的85%,寿命较长;
高锰酸钾法
一. 方法概要 高锰酸钾法——利用高锰酸钾作滴定剂的一种氧化还原 滴定法 1. 原理:高锰酸钾是一种较强的氧化剂,在酸性溶液中与还原剂作用的半反应为: MnO4 -+ 8H+ + 5e ⇌ Mn2+ + 4 H2O 当其在弱酸性、中性或碱性溶液中与还原剂作用时,则会生成
高锰酸钾滴定法
一. 方法概要高锰酸钾法——利用高锰酸钾作滴定剂的一种氧化还原 滴定法1. 原理:高锰酸钾是一种较强的氧化剂,在酸性溶液中与还原剂作用的半反应为:MnO4- + 8H+ + 5e ⇌ Mn2+ + 4 H2O 当其在弱酸性、中性或
兰州化物所等在锂空气电池正极研究中取得进展
锂空气电池因具有超高的理论能量密度而被认为是电动汽车的潜在动力电源。锂氧电池的放电产物过氧化锂(Li2O2)具有绝缘、不溶的特性,因此,随着放电的进行,电极表面会逐渐被其钝化而导致放电终止。大尺寸Li2O2的生成有助于延缓正极表面的钝化、延长放电时间、提高电池容量。然而,大尺寸Li2O2在电极表
苏州纳米所等在高性能柔性储能器件研究中取得进展
近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员邸江涛等与佐治亚理工学院教授Ching-ping Wong合作,设计并制备出锌掺杂氧化铜纳米线(Zn-CuO)三维阵列结构,为电化学活性物质MnO2提供导电支架,获得高负载的MnO2纳米片材料。将生长在铜线表面的Zn-CuO@MnO2材料用于同轴
大连化物所开发出高能量密度锰基混合单液流电池
近日,我所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员团队提出了一种基于Br-辅助MnO2放电的混合型液流电池,具有能量密度高、可逆性高的优势。 液流电池(FBs)由于安全性高、寿命长、效率高等优势,在大规模储能领域受到了广泛关注。然而,目前液流电池能量密度较低,一定程度上限制了其进一步发展。Mn
高锰酸钾的制备及纯度测定误差从哪儿来
1、在铁坩埚中称量2.0g KClO3和4.0g KOH,另在纸片上称取2.5g MnO2固体。用自有钳将铁坩埚夹紧,小火加热直至坩埚内固体全部熔化。2、待固体熔化后,分三次快速向坩埚中加入等分了的MnO2固体,并用铁棒不停搅拌,直至熔融体干涸后停止加热。将坩埚放在石棉网上静置冷却。3、产物冷却后,
锰基催化剂催化燃烧挥发性有机化合物研究新进展
挥发性有机化合物(VOCs)是造成大气复合污染的重要前体物之一。催化氧化技术具有效率高、能耗低的优点,是可行的VOCs去除技术之一。铂、钯等贵金属催化剂是最成熟的VOCs燃烧催化剂,但其来源稀缺、成本高昂限制了大规模应用。锰氧化物(MnOx)具有丰富的自然资源、易调节的物理化学性质和环境友好的特
超级电容器电极材料掺杂锰氧化物的电化学循环稳定性
近日,合肥工业大学材料科学与工程学院教授闫建与中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员王俊峰课题组毛文平合作,研究Al3+掺杂二氧化锰的电化学循环稳定性,相关成果发表在ACS Appl. Mater. Interfaces 杂志上。 超级电容器具有比容量高、循环寿命长、环
锌锰干电池的结构与原理
锌锰干电池是日常生活中常用的干电池。正极材料:MnO2、石墨棒负极材料:锌片电解质:NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物电池符号可表示为(-)Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊状)‖MnO2|C(石墨)(+)负极:Zn=Zn2++2e正极:2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3+H2O总反应
高能量密度锰基混合单液流电池成功开发
近日,中科院大连化学物理研究所研究员李先锋团队提出了一种基于Br-辅助MnO2放电的混合型液流电池,具有能量密度高、可逆性高的优势。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。 液流电池(FBs)由于安全性高、寿命长、效率高等优势,在大规模储能领域受到了广泛关注。然而目前,液流电池能量密度较低,一定程
常见无机物除杂的方法
混合物 除杂试剂或方法C粉(MnO2) 加入足量浓盐酸,加热,过滤MnO2(C粉) / 灼烧 CuO粉(C粉) / 灼烧FeCl2(FeCl3) 加入足量Fe粉,过滤,蒸发,结晶FeCl3(FeCl2) 通入足量Cl2,蒸发,结晶NH4Cl [(NH4)2SO4] 加入适量BaCl2溶液,过滤NaC
一次电池的定义和充电原理
一次电池即原电池(primary cell 、primary battery)(俗称干电池),是放电后不能再充电使其复原的电池,通电电池有正极、负极电解以及容器和隔膜等组成。 例如锌锰电池、碱性锌锰电池等。 原理正极材料:MnO2、石墨棒 负极材料:锌片 电解质:NH4Cl、ZnCl2及淀粉
一次电池的定义和反应原理
一次电池即原电池(primary cell 、primary battery)(俗称干电池),是放电后不能再充电使其复原的电池,通电电池有正极、负极电解以及容器和隔膜等组成。 例如锌锰电池、碱性锌锰电池等。 原理正极材料:MnO2、石墨棒 负极材料:锌片 电解质:NH4Cl、ZnCl2及淀粉
两相氧化物的基本信息
因为是临界元素,所以既有一定金属性,也有一定非金属性,同时能与强酸强碱反应,故称之为两性,对应水化物也是两性氢氧化物。如Al2O3,ZnO等。以Al2O3为例:Al2O3+ 6HCl= 2AlCl3+ 3H2OAl2O3+ 2NaOH = 2NaAlO2+ H2O [2] MnO2也是两性氧化物。在
锰基催化剂催化燃烧挥发性有机化合物研究取得进展
挥发性有机化合物(VOCs)是造成大气复合污染的重要前体物之一。催化氧化技术具有效率高、能耗低的优点,是可行的VOCs去除技术之一。铂、钯等贵金属催化剂是最成熟的VOCs燃烧催化剂,但其来源稀缺、成本高昂限制了大规模应用。锰氧化物(MnOx)具有丰富的自然资源、易调节的物理化学性质和环境友好的特性,
土壤有机碳不同测定方法的比较和选用
关于土壤有机碳的测定,有关文献中介绍很多,根据目的要求和实验室条件可选用不同方法。经典测定的方法有干烧法(高温电炉灼烧)或湿烧法(重铬酸钾氧化),放出的CO2,一般用苏打石灰吸收称重,或用标准氢氧化钡溶液吸收,再用标准酸滴定。用上述方法测定土壤有机碳时,也包括土壤中各元素态碳及无机碳酸盐。因此,在测
关于新型活化体系活化机理的介绍
在酸性介质中,Mn2O3粉体歧化活化成活性二氧化锰,其主反应式为: Mn2O3 + 2H + →MnO2 + Mn2+ + H2O 从化学反应式看,以硫酸(H2SO4)为酸性介质,活化时,Mn2O3粉体自身发生氧化还原反应,也就是歧化反应,生成的固体物质为活性二氧化锰,溶液物质为硫酸锰。一些
关于锂电池的正极材料新型活化体系的活化机理介绍
在酸性介质中,Mn2O3粉体歧化活化成活性二氧化锰,其主反应式为: Mn2O3 + 2H + →MnO2 + Mn2+ + H2O 从化学反应式看,以硫酸(H2SO4)为酸性介质,活化时,Mn2O3粉体自身发生氧化还原反应,也就是歧化反应,生成的固体物质为活性二氧化锰,溶液物质为硫酸锰。一些