【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202307017
在化石能源日益短缺、资源消耗急剧增加的背景下,开发可再生的清洁能源,如太阳能和风能,变得尤为重要。然而,这些清洁能源供应不稳定,因此需要大规模能源转换和储存装置的发展。在这方面,锌-空气电池能量密度高、安全性好、成本低、易组装、对环境友好并且金属锌储量丰富,作为能源储存与转换器件有良好的发展前景,但在应用的过程中仍存在一些问题。其中,隔膜在锌-空气电池中起着隔离正负极,防止短路的重要作用,但关于锌-空气电池隔膜及其改性的研究较少。本文简要介绍了锌-空气电池的发展,以水系碱性锌-空气电池为例,阐述了其工作原理。文中通过理解电池各个组件可能导致电池失效的机制,重点分析了隔膜性能对整体电池性能的影响。其中包括隔膜的离子选择性、离子导电性、稳定性以及保水性等因素。这些因素在锌-空气电池中起到至关重要的作用,直接影响电池的效率、寿命和稳定性。此外,本文还对锌-空气电池隔膜未来发展方向进行了展望。随着科技的进步,锌-空气电池的隔膜材料可能会进行更多的改良和创新,以提高电池的性能和稳定性。对于清洁能源的推动,锌-空气电池在能源储存和转换领域有望发挥更大的作用。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202408087
本文阐述了大型仪器扫描电镜在高校实验教学以及科研中的重要作用,并就目前存在的问题,提出了一种综合性的教学方法和管理模式。通过线上预习和线下授课相结合的教学模式,以及仪器设备共享平台的开放共享机制,提高了学生实验操作技能和科学素养,激发了科研创新热情,提高了扫描电镜的利用率。这种模式在提高了实验教学质量的同时,又促进了教学和科研的互动发展。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405018
本文介绍了一个面向高年级本科生和研究生开设的探究性计算化学实验。本实验使用常见的量子化学软件Gaussian和GaussView,利用密度泛函和含时密度泛函理论,对具备圆偏振发光(CPL)的分子(联萘)进行结构优化和性质分析,计算得到发光不对称因子(glum)。本实验可以帮助学生熟悉CPL和glum的概念和应用,学会激发态的计算方式,并应用于科研工作当中。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240400
采用高温固相法制备了LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO),然后采用湿化学法在多面体LNMO表面涂覆AlPO4(AP),制备得到LNMO-AP复合材料。实验结果表明,AlPO4与LNMO的质量比为1%时制备的LNMO-1% AP|Li电池表现出较好的电化学性能,其在1C条件下循环450次后,放电比容量为108.78 mAh·g-1,而未涂覆AP的LNMO|Li电池的放电比容量仅为86.04 mAh·g-1。特别是在5C和10C的高倍率条件下,前者的电化学性能远远优于后者。这归因于AP涂层使与电解液接触的LNMO表面更加稳定,有效地促进了Li+的传输并降低了电极的极化电压。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2024.100039
光催化一氧化氮(NO)转化技术具有高效、经济、环保的特点,可以使用g-C3N4去除NO。通过微观结构调控在g-C3N4表面引入新的吸附位点可以改变g-C3N4与气体分子之间的构效关系,从而提高光催化NO转化活性并抑制NO2的产生。然而,很少有综述文章关注g-C3N4基材料微观结构变化对NO和O2的吸附和活化的微观影响。这对NO转化领域的材料设计工作以及从根本上提高NO转化活性和选择性的策略具有重要指导意义。因此,我们的工作系统地总结了通过微观结构调控引入吸附和活化位点的策略,并强调了这些位点在光催化NO转化过程中的作用。目的是阐明吸附和活化位点对吸附行为的影响以及这些位点与反应路径之间的相关性。最后,介绍了提高g-C3N4在光催化NO转化领域的吸附和活化水平的发展趋势和未来前景,以期为g-C3N4基光催化材料的开发和实际应用提供重要参考。
