电化学是研究电能和化学能相互转化的规律的科学。电能和化学能之间的相互转换,是通过电极/电解质溶液表界面的结构变化和电荷转移反应来实现的。以电化学能源器件为例,前者为超级电容器,能量存储和释放主要通过界面双电层的表界面结构变化来实现;后者为化学电源,能量存储和释放主要通过电极活性物质的表界面化学反应来实现。所以,研究一个电化学体系时,主要关注两个问题,即表界面结构和表界面电荷转移反应。而表界面结构直接影响表界面电荷转移反应的性质,因此,从电化学实验的角度,表界面的构筑是至关重要的,包括电极的制备和表征、电极修饰材料的制备及组装、溶剂和支持电解质的选择和优化、电化学实验环境等等。本文旨在向广大电化学初学者讲述电化学实验的准备工作以及对实验现场数据的基本判断,帮助大家在实验中及时发现问题,及早采取措施,高效率地获取可信的实验数据。Electrochemistry is the science on the conversion between chemical energy and electric energy, which is realized by the structure change of the electrified surface and interface, and/or the surface and interfacial charge transfer reactions. Taking the electrochemical energy devices as example, the former is the supercapacitor where the energy storage and release are performed by t...
本文主要分成兩部份,第一部分討論QCM的平台設計(mesa design)的相關研究,第二部份將討論雙電極QCM的設計。 平台設計可增加QCM量測工作上的穩定性和靈敏度,但在特定幾何尺寸下Q...
石墨毡电极是组成钒电池的关键材料,其较低的电化学活性是造成钒电池功率密度较低的关键因素之一. 本论文采用一种简便的石墨毡电极分步氧化活化法,先将石墨毡在高锰酸钾溶液中进行氧化,后置于活化溶液中激发其反...
在過去的十年當中,由於矽相較於石墨而言,具有絕佳的比電容量(~3500 mAh/g),而受到重視。然而矽在充放電的過程當中,伴隨劇烈的體積膨脹收縮與本身所具有的低導電度特性,使得矽負極材料在商業化應用...
法拉第吸脱附偶联过程的电化学行为较为复杂,难以定量获得其表界面反应动力学信息. 本文通过COMSOL有限元软件对法拉第吸脱附偶联过程的循环伏安行为进行数值分析,研究了反应物或产物不同吸附条件下的循环伏...
以电化学能量储存和转化为特点的电池、电容器等储能技术,正在信息通讯、新能源汽车、微电网、分布式发电、大型电力储能、智能电网等领域得到广泛应用,将有力推动能源互联网的快速发展. 作为储能核心技术之一的锂...
本文利用free surface cell model的概念來分析及推導管束型微圓管中電滲透流的滯留時間函數分布。每個單一微圓管表面維持固定表面電位,以外加電場驅動反離子造成管中流動。藉由改變無因次電...
电致化学发光(ECL)检测技术因其具有无需激发光源、仪器简单、灵敏度高、选择性好等特点,被广泛应用于环境分析、生物分析等领域. 温度是影响ECL的主要因素之一,在传统的ECL传感器中大多是通过溶液整体...
电化学还原CO2可实现CO2的资源化转化,是缓解因其过度排放所导致诸多环境问题的关键技术. 本文提出了一种膜电极(membrane electrode assembly,MEA)构型CO2还原电解单池...
电化学与核磁共振波谱联用技术(EC-NMR)可以实时监测电化学反应过程,从分子水平阐释反应机理,是一种非常有前景的无损在线检测技术。本文首次报道以硅基硼掺金刚石(Si/BDD)作为工作电极的原位EC-...
本文回顾了22年来作者的电化学储能研究活动,共分三个部分. 第一部分叙述高比能量、高比功率储能器件研究,包括锂硫电池研究(硫复合正极材料、锂硫电池制作、锂硼合金作为锂硫电池负极、硫-锂离子电池新体系)...
电沉积金属过程中,阴极沉积的金属边缘会出现包括枝晶生长在内的许多复杂形态,这会严重影响电沉积产品的质量和加工过程中的电流效率. 对枝晶分形生长的过程以及形貌进行研究,可以实现对沉淀物的可控生长. 本研...
纳米尺度的金由于常表现出有趣的尺寸效应和物理化学特性而被大量应用于催化反应中,但是其在电催化反应中的应用却十分有限. 本文以水为溶剂、HAuCl4为前驱体、十二烷基聚乙二醇醚(Brij 35)等为软模...
陽極氧化鋁(Anodic Aluminum Oxide, AAO)為一具有高度有序排列孔洞的材料。其特殊的奈米結構與高介電係數的性質,不論在奈米材料的製作及小型電路元件的開發都有很大的發展。本實驗利用...
电镀铜技术是制造印制电路板、封装载板等电子互连器件的核心技术。本文介绍了印制电路中电镀铜技术及其发展概况,主要总结了电子科技大学印制电路与印制电子团队在印制电路电镀铜技术基础研究和产业化应用等方面的工...
近年來,電荷傳輸材料已被廣泛地應用在有機的電子及光電元件上,以奈米尺寸發展此種具有分子自組裝(self-assembled monolayers, SAMs)能力之薄膜基版更是微型化元件的關鍵。回顧相...
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在過去的十年當中,由於矽相較於石墨而言,具有絕佳的比電容量(~3500 mAh/g),而受到重視。然而矽在充放電的過程當中,伴隨劇烈的體積膨脹收縮與本身所具有的低導電度特性,使得矽負極材料在商業化應用...
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