高熵金屬玻璃電化學析氫
隨著工業市場經濟的高速發展,化石燃料的過度開采及使用所造成的全球生態環境危機已經成為人類命運共同體需要面臨的首要挑戰。今年,習近平主席在第75屆聯合國大會提出了我國在2030年前實現“碳達峰”、2060年前實現“碳中和”的總體戰略目標。氫能,作為最具可持續性和可再生的綠色能源,將在實現碳中和道路上扮演舉足輕重的地位。在眾多制氫方法中,電解水制氫以其環境友好的巨大潛力已被公認為最具吸引力的儲能技術之一。因此,如何在可再生能源規模化電解水制氫生產中實現“大規模”、“低能耗”、“高穩定性”三者的統一將成為突破此國家戰略發展需求的核心問題。 亞穩態金屬合金,主要包含非晶合金和高熵合金,以其獨特的多元成分及本征的拓撲結構不均勻性,在結構和新的功能性應用上得到了越來越多的廣泛關注。近年來,本研究團隊(ECU、CityU、UNSW)利用可大規模制備的物理冶金技術對不同類型的亞穩態金屬合金的催化特性展開了系統研究并取得了系列研究成果:Pr......閱讀全文
高熵金屬玻璃電化學析氫
隨著工業市場經濟的高速發展,化石燃料的過度開采及使用所造成的全球生態環境危機已經成為人類命運共同體需要面臨的首要挑戰。今年,習近平主席在第75屆聯合國大會提出了我國在2030年前實現“碳達峰”、2060年前實現“碳中和”的總體戰略目標。氫能,作為最具可持續性和可再生的綠色能源,將在實現碳中和道路
高效非貴金屬析氫電催化研究獲進展
復旦大學材料科學系吳仁兵、方方教授團隊在高效非貴金屬析氫電催化劑方面獲新進展,相關研究成果近日發表于《先進材料》。 氫能作為一種原料豐富、燃燒值高、零污染的清潔能源,被科學家和大眾寄予了很高的期望。要想發展氫能技術,不可或缺的一步就是把水通過電化學反應轉換成氫氣,但析氫反應所需過電位較高,需要
非貴金屬析氫催化劑研究獲進展
近日,中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心、中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室(籌)與材料系雙聘研究員陳乾旺課題組發現,氮摻雜石墨烯層包覆的合金粒子作為酸性條件下電解水制氫(HER)催化劑,表現出優異的性能和循環穩定性。相關研究成果以Non-precious alloy enca
什么是析氧反應,析氫反應
吸氧腐蝕和析氫腐蝕吸氧腐蝕典型案例就是暴露在空氣中的鐵會生銹,或者一半在海水,一般在空氣中的鐵,在海水中的部分會生銹析氫腐蝕最常見的就是鋅在鹽酸或者稀硫酸中會發生反應生成氫氣一個是吸收氧氣,就是與氧發生反應一個是析出氫氣,就是反應生成氫氣環境是酸性溶液或者中性溶液,吸氧腐蝕是弱酸性溶液或中性溶液,析
鉑—非貴金屬合金納米線讓析氫變得更容易
記者8月9日從西安交通大學獲悉,該校前沿科學技術研究院高傳博教授課題組利用表面硫修飾的鉑—非貴金屬合金納米線作為催化劑,在堿性條件下實現了高效的電解水析氫性能。這一成果發表在最新出版的國際化學領域權威期刊《德國應用化學》上,該催化劑是通過簡單的水熱方法合成的,具有較低的制備成本。 堿性條件下的
我國在高曲率碳負載鉑單原子高效析氫方面取得進展
電化學析氫(HER)作為水裂解過程的陰極反應是獲得高純度氫氣并實現可持續分布式存儲的重要途徑。如何設計制備高效的催化劑驅動HER反應是推進此方法實際應用所面臨的主要挑戰。針對商業化Pt/C催化劑成本高難以規模化應用的劣勢,研究人員開發了許多低成本過渡金屬化合物(如硫化物、磷化物和碳化物等)作為替
析氫和析氧過程發生的原因和機理
就是說,實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位.如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣.過電位是由于電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應. 析氫過電位(一定程度上)可以用塔菲爾常數衡量,塔菲爾常數越
解釋析氫和析氧過程發生的原因和機理
就是說,實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位.如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣.過電位是由于電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應. 析氫過電位(一定程度上)可以用塔菲爾常數衡量,塔菲爾常數越
蘭州化物所熱防護高熵陶瓷研究獲進展
A2B2O7型高熵陶瓷組分具有可調空間大、氧空位濃度高等特性,在新型熱防護涂層用陶瓷材料中有較強的競爭優勢。該類型高熵陶瓷可分別或同時在A位和B位兩個位點進行高熵化組分調控,使其晶胞中存在嚴重晶格畸變,表現出較高的質量無序度、離子尺寸無序度和電荷無序度。這些特殊效應能夠顯著提升材料綜合性能,使其
蘭州化物所熱防護高熵陶瓷研究獲進展
目前我國使用的熱防護涂層材料,基本上是依據國外的相關材料、標準等來設計的。而針對新型熱防護材料各國都在開展研究,國外的相關材料也屬于技術保密。近日,中國科學院蘭州化學物理研究所先進潤滑與防護材料研發中心磨損與表面工程課題組,針對航空航天用高性能熱防護陶瓷材料開展了系統研究工作。研究人員研究了A2B2
新型高熵合金材料研究新進展
寬溫度范圍(室溫至800℃)內具有低摩擦磨損特性的金屬材料在航空航天、核能等先進裝備運動、傳動系統具有重要應用前景和價值。近年來發展的新型高熵合金材料具有諸多新奇特性,為設計制備高性能金屬基潤滑耐磨損材料提供了新的空間,是目前材料學和摩擦學研究的熱點和前沿。 近日,中國科學院蘭州化學物理研究所
宋禮、江俊合作在高曲率碳負載鉑單原子高效析氫獲進展
電化學析氫(HER)作為水裂解過程的陰極反應是獲得高純度氫氣并實現可持續分布式存儲的重要途徑。如何設計制備高效的催化劑驅動HER反應是推進此方法實際應用所面臨的主要挑戰。針對商業化Pt/C催化劑成本高難以規模化應用的劣勢,研究人員開發了許多低成本過渡金屬化合物(如硫化物、磷化物和碳化物等)作為替
宋禮、江俊合作在高曲率碳負載鉑單原子高效析氫獲進展
電化學析氫(HER)作為水裂解過程的陰極反應是獲得高純度氫氣并實現可持續分布式存儲的重要途徑。如何設計制備高效的催化劑驅動HER反應是推進此方法實際應用所面臨的主要挑戰。針對商業化Pt/C催化劑成本高難以規模化應用的劣勢,研究人員開發了許多低成本過渡金屬化合物(如硫化物、磷化物和碳化物等)作為替
析氫過電位是什么意思?
就是說,實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位.如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣.過電位是由于電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應.析氫過電位(一定程度上)可以用塔菲爾常數衡量,塔菲爾常數越大,
PNAS發文:寧波材料所合成高熵MAX相材料
12月26日,《美國國家科學院院刊》(PNAS)在線發表了中國科學院寧波材料技術與工程研究所在MAX相新材料創制領域的最新研究成果“Multi-elemental single-atom-thick A layers in nanolaminated V2(Sn, A) C (A=Fe, Co,
美國開發出可快速發現高熵陶瓷的方法
美國杜克大學(Duke University)科研人員開發出一種可快速發現高熵陶瓷的卷積算法cPOCC。高熵陶瓷結合了高熵合金和陶瓷的特性,涵蓋了碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、硫化物等,具有優異的機械性能、熱穩定性和化學穩定性,可應用于耐磨和耐腐蝕涂層、熱電材料、電池等。 這種新計算方法用于
多元素材料-“高熵合金”越是低溫越堅韌
在77K溫度下,背散射電子成像顯示,斷裂錯位作用形成的晶格結構導致了變形,由此引起納米結對現象。 一種名為“高熵合金”的新概念合金設計,已經帶來了一類多元素材料。最近,美國能源部勞倫斯·伯克利國家實驗室與橡樹嶺國家實驗室(ORNL)合作開發出一種叫做鉻錳鐵鈷鎳(CrMnFeCoNi)的高熵合金,經
增強非貴金屬電催化劑析氫活性和穩定性之化學摻雜
金屬和金屬合金電催化活性趨勢與電催化劑的電子結構和性質有關。同樣,“促進”物種對某些電催化劑本征活性的影響已有報道。因此可利用摻雜來調整電催化劑的電子特性,將缺電子或富電子的物質引入主體材料,可以調整其費米能級,改善其它電學性能,進而增強其電催化活性。上述摻雜物種也可能改變催化中心的氧化態以改變其本
一種高性能超低溫材料:高熵合金
SCIENCE CHINA Materials 近期在線發表的一篇論文深入研究了CoCrFeNi高熵合金的超低溫服役行為,發現液氦環境下孿晶主導的變形機制引發了鋸齒流變行為,變形孿晶和相變行為的共同作用導致了其優異的力學性能。COCRFENI高熵合金的拉伸應力應變曲線 超低溫材料在深空探測、應
蘭州化物所高熵陶瓷電磁波調控研究獲進展
與以焓調控為主導的傳統材料不同,高熵陶瓷材料創新性地采用以熵調控為主導的設計思路,多組分近乎無限的排列和組合,顯示出獨特的力學、電學、磁學和物理化學性能,在熱防護、儲能、電磁波吸收和催化等領域具有潛力。然而,高熵陶瓷在電磁波調控方向的研究鮮有報道。 中國科學院蘭州化學物理研究所清潔能源化學與材
高熵碳化物陶瓷輻照性能評價方面取得進展
高熵碳化物陶瓷是由五種或五種以上陶瓷組元形成的固溶體,具有優異的抗高溫蠕變、耐腐蝕、抗氧化性能,以及潛在的抗輻照特性,有望作為先進核能系統的候選結構材料。 近日,中國科學院近代物理研究所核能工程材料室在高熵碳化物陶瓷材料研發及輻照評價研究方面取得進展。研究利用放電等離子燒結法(SPS)制備了高
識得“廬山”真面目-高熵合金強度與塑性可兼得
《周易》有云:“尺蠖之屈,以求信也;龍蛇之蟄,以存身也”。所謂丈夫之志,能屈能伸,堅強與堅韌并存,是歷史和自然對一個完美事物的重要標準之一。金屬材料的制備和使用淵源千年,是我們建設和改變世界所用的最大量和最重要的材料之一。然而完美難以企及,金屬材料的強與韌往往不可兼得。因此從幾千年前冷兵器時代武
制氫系統為何氧中氫含量高
氧中氫含量高,你說的應該是水電解制氫設備的氧氣純度,氧中氫分析儀也叫氫量分析儀,是檢測氧氣中氫氣的含量,此分析儀一般屬于二元氣體分析儀,熱導原理的較多,在水電解過程中,氫離子的分子量小,滲透能力強,在一定壓力下,溫度環境下很活躍,雖然氫氧小室是隔膜隔離的,但扔會有微量滲透。。。所以水電解制氫系統氧氣
什么是析氫過電位,和析氧過電位?有什么用?
析氫過電位:實際的電極反應在進行的時候,會發生陰極電位比理論值低,陽極電位比理論值高的情況,這就叫做過電位.如果陰極析出的是氫氣,就叫析氫過電位,析氧過電位也一樣.過電位是由于電極的極化而產生的,就是說實際的電極反應已經偏離了理想的電極反應.析氧過電位:析氫過電位(一定程度上)可以用塔菲爾常數衡量,
利用高熵合金中的不均勻性同時實現高強度高塑性
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518410.shtm 西安交通大學金屬材料強度國家重點實驗室材料創新設計中心提出并論述利用高熵合金中的化學不均勻性,可同時實現高強度高塑性,近日該研究成果發表在《材料科學進展》上。 金屬合金
增強非貴金屬電催化劑析氫活性和穩定性之構筑納米結構
眾所周知,電催化電流的大小與電催化劑的有效表面積息息相關。對電催化劑的化學組成或構相進行調整可增加催化活性中心的區域密度,而改變形貌(如納米結構)即提升實際表面積也可增加可用的活性位點。不改變每個位點的反轉頻率(TOF),簡單地通過電催化劑表面褶皺以增加可用位點的數量,定會提高整體電催化性能。這可能
增強非貴金屬電催化劑析氫活性和穩定性之導電基底復合
高活性電催化劑(特別是導電性能較差)可通過與導電助劑制備復合材料增強導電性,上述導電助劑包括炭黑、納米碳纖維或超細纖維、石墨碳、rGO、碳納米管以及聚合物等。將電催化材料與導電基底進行整合通常可改善其性能和穩定性,由于將電催化劑直接與導電基底復合確保了電子傳輸通路阻抗較低并減少了電催化劑物理分層的可
力學所等研發出超高強塑性鎢高熵合金
鎢合金具有高密度、高強高硬、抗輻照等優異性能。隨著高技術領域的迅速發展以及服役環境的復雜和極端化,對鎢合金的強韌塑性等性能提出了越來越苛刻的要求,突破材料固有的強度-塑性互斥(trade-off),發展強度2GPa量級同時兼具良好拉伸塑性的超高強鎢合金是當前亟待解決的挑戰性難題。?中國科學院力學研究
研究人員測試多元素高熵合金發現驚奇結果
金屬合金設計中有一個新概念---叫做“高熵合金”---它是一種已經生產出來了的多元材料,這種材料不僅是迄今為止測定到的最堅韌的材料之一,而且與大多數其他材料也不相同,它的韌性、強度和延展性在低溫條件下均有顯著地提高。該合金的合成和測試是由美國能源部(DOE)的Lawrence Berkeley和
力學所等研發出超高強塑性鎢高熵合金
鎢合金具有高密度、高強高硬、抗輻照等優異性能。隨著高技術領域的迅速發展以及服役環境的復雜和極端化,對鎢合金的強韌塑性等性能提出了越來越苛刻的要求,突破材料固有的強度-塑性互斥(trade-off),發展強度2GPa量級同時兼具良好拉伸塑性的超高強鎢合金是當前亟待解決的挑戰性難題。?中國科學院力學研究