Synthesis, structure, and electrocatalytic oxygen reduction reaction properties of metal antimony-based chalcogenide clusters
Xiaoxia WANG, Ya'nan GUO, Feng SU, Chun HAN, Long SUN
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230478
To explore the diversity of structure and optoelectronic applications of metal chalcogenide cluster materials, two Sb-based chalcogenide cluster compounds [Sb4S5(S3)]·C5H11N (1) and (C5H12N)2[In2Sb2S7] (2) have been synthesized through solvothermal method using asymmetric coordination geometry with Sb(Ⅲ) containing lone pair electrons and sulfur. The two compounds consist of combinations between {SbS3} or {InS4} coordination units in a vertex-sharing manner, respectively. The electrocatalytic oxygen reduction reaction (ORR) studies showed that the limit current density and half-wave potential of compound 2 were higher than those of compound 1, indicating better ORR performance. The Koutecky-Levich plot analysis showed that the ORR catalytic process of layered compound 2 constructed from mixed metals is mainly through a four-electron pathway.
关键词: metal sulfide, cluster chemistry, crystal structure, oxygen reduction reaction
VESTA软件在材料化学课程教学中的应用——以纳米化铟孪晶结构为例
钱银银, 许瑞
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202307051
在材料化学的教学过程中,笔者将实验室制备的锑化铟孪晶纳米结构及其相关结构表征数据引入到授课内容之中,并借助VESTA软件模拟出锑化铟孪晶纳米结构的模型。通过在课堂上对VESTA软件的实时操作,生动展现了不同角度以及不同显示形式的三维孪晶结构。这种“理论知识讲解+软件操作演示+科研成果案例”相结合的模式,不仅可以加深学生对孪晶结构的理解,还能激发学习兴趣,提升运用科学工具解决实际问题的能力,实现课堂教学与科研探索的相辅相成。
关键词: 材料化学, 锑化铟, 孪晶结构, 计算机模拟
电化学置换反应制备石墨烯基纳米无定型复合阳极用于高性能钠离子电容器的构筑
米超林, 秦玉莹, 黄欣莉, 罗伊杰, 张志薇, 王成祥, 石元昌, 尹龙卫, 王儒涛
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202306011
锑(Sb),因其具有较高的理论比容量(660 mAh∙g−1)、较低储钠电位(0.5–0.8 V vs. Na/Na+)和较高的密度(6.68 g∙cm−3)等特点,被认为是一种理想的钠离子电容器的阳极材料。然而,在Na+脱嵌过程中,Sb电极会发生较大的体积变化,导致其容量快速衰减以及倍率性能变差,阻碍了Sb电极的实际应用。因此,本文提出一种可用于制备锚定在具有碳涂层的二维石墨烯表面的无定型Sb纳米颗粒的电化学置换方法。所制备Sb/石墨烯复合材料具有典型的二维复合结构,可大幅增加与电解液界面接触面积,缩短离子扩散路径,促进离子迁移与电子转移。进一步利用该复合材料作为阳极,自制活性炭作为阴极,构建出一种新型钠离子电容器。研究证实,该钠离子电容器工作电压可达4.0 V,可输出140.75 Wh∙kg−1的最大能量密度和12.43 kW∙kg−1的最高功率密度。综上,该研究结果可为钠离子储能器件用高容量锑基阳极材料的优化设计提供可借鉴的思路。
关键词: 石墨烯, 锑基阳极, 电化学置换反应, 二维复合材料, 钠离子电容器

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