电化学工程

摘要： 电化学能量储存和转换技术已成为解决能源和环境问题的重要手段。如何解决大规模工业化应用过程中电化学能量储存和转换体系相关材料、器件的研发、设计、优化以及管理控制等关键科学和技术问题已经成为一个热点。本工作以锂离子电池、超级电容器和电解水制氢3个具体实例为对象,建立电化学系统多物理场模型。基于实验验证模型,探索了大容量软包电池内芯传递现象、电化学反应过程及电流分布间的相互作用;引入“静电像相关性”概念,研究超级电容器多级孔道内双电层及赝电容的分布规律;考虑PEM电解水制氢工程学上的瞬态问题,研究制氢装置电化学表征特性模拟及两相流传递现象对电解性能的影响。结果表明,大电流操作、导热性差的电池内芯材料显著加剧电池内芯内部电流及反应非均匀性,超级电容器微孔和介孔配比影响双电层及赝电容分布及离子传递过程,制氢装置部件需要高亲水性材料且保持流道中高液相饱和度来增强电解性能。由此可见,多物理场模型可以为材料设计、实际物理过程分析以及系统优化等方面提供理论和设计指导。

摘要： 以双氯芬酸(DCF)为研究对象,亚氧化钛(Ti_(4)O_(7))电极为阳极,研究不同因素(初始浓度、pH值、电流密度、电解质浓度)对双氯芬酸电催化氧化降解的影响,通过淬灭实验探究降解过程中起主要作用的活性物质。结果表明,在双氯芬酸初始浓度为10 mg·L^(-1)、pH值为3、电流密度为15 mA·cm^(-2)、电解质浓度为0.05 mol·L^(-1)条件下,降解效果最佳;在亚氧化钛电极电催化氧化DCF过程中·OH和SO^(-)_(4)·起主要作用。Ti_(4)O_(7)电极可以实现水体中双氯芬酸的有效处理。

摘要： 发展新能源是实现"碳中和"战略目标的必由之路.本文首先勾画出可再生能源转换利用基本途径,指出新能源化工技术研究的理论基础是电化学工程、光化学工程、生物化学工程、分子化学工程、系统工程和人工智能等;其次,以可再生能源制氢、燃料电池发电与化学品共生、太阳能转换过程为例,阐明可再生能源资源转换中的化工问题;第三,通过对锂离子电池和钠离子电池中多元过渡金属氧化物正极材料及其电极制备过程开发,揭示电化学储能材料与器件制造过程工程特性;第四,介绍了化工系统工程和人工智能在电池状态预测模型构建、综合能源系统管理、光-储-充系统集成与优化运行中的应用.最后,根据各种案例分析,归纳出新能源化工研究的本质是将新能源转换与储存中涉及的"生物/光/电化学反应",从实验室放大到规模化生产装置,阐明反应中的传质、传热和传荷机理及其反应工程特性.对未来新能源化工技术研发,从"共性科学问题"和"关键技术"两个层面提出了若干研究方向以供参考.

摘要： 《电化学工程》是材料化学专业的特色核心课程.为了提高学生的学习积极性和主观能动性,根据《电化学工程》这门课的内容,对《电化学工程》课程的教学模式提出一些改革措施,例如讨论式教学、翻转课堂,撰写科技小论文,充分利用网络课堂,加强与学生的互动交流等.同时将实践教学和科研创新实验融入到理论教学中,增加学生实践动手能力和对前沿科学的了解,培养学生的科研素养.%Electrochemical Engineering is a core curriculum of electrochemical characteristics of Materials Chemistry. In order to improve the learning enthusiasm and initiative of students,some teaching modes and reform measures were put forward according to the content of Electrochemical Engineering, such as discussion teaching, the flipped classroom, writing scientific papers, fully use of the network classroom and strengthening the interaction with the students. At the same time, the practice teaching and scientific research innovation experiment were integrated into the theoretical teaching, to increase students' practical ability, helping them understand the frontier science and cultivate students' scientific research literacy.

摘要： 在NaY/Teflon修饰玻碳电极上电化学辅助沉积钯微粒,制备钯复合材料电极,研究催化反应机理.采用循环伏安法(CV)、计时电流法和扫描电镜进行表征,结果表明,钯复合材料电极对甲醇的催化是单电子过程,改变甲醇氧化途径,降低活化能.该电极具有优越的放电特性,提高甲醇和电极利用率,对甲醇氧化具有良好的电催化活性.%Palladium composite catalytic electrode was prepared by deposition of Pd nanoparticles on NaY/Teflon modified glassy carbon electrode,assisted by electrochemistry.The formation mechanism of the catalytic reaction was studied.The composite electrode was characterized by cyclic voltammetry,time current method and scanning electron microscope.The results showed that the electrode had good electron-discharging properties,which enhanced utilization of methanol and the catalyst,and exhibited good electrocatalytic activity for methanol oxidation.

摘要： 2016年12月30日凌晨2时55分．浙江工业大学原副校长、绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地主任、中国化工学会精细化工专业委员会副主任委员、全国有机电化学与电化学工业联合会理事长马淳安教授在杭州走完了他65年的人生历程．马淳安教授一生致力于电化学和电化学工程领域的教学、科研和成果转化工作，他的逝世，是我国电化学行业的重大损失．他生命不止、学习不止、思考不止和奋斗不止的精神值得我们永远学习!

摘要： 为了将机械摩擦应用于药型罩的硫酸盐电铸铜,基于铜离子两步还原原理,提出了一种新摩擦辅助方式的电铸铜工艺.将阴极卧式放置,在阴极框内填充适量不导电游离微珠至芯模水平中线左右,同时阳极偏置于没有微珠的上部.电铸过程中,铜离子在正对阳极的较强电场区域先沉积,然后芯模的旋转使沉积层被微珠摩擦,从而改善了辅助摩擦的电沉积过程,避免毛刺的产生,提高电铸层质量.试验结果表明:在较低转速下可以更好地利用铜离子两步还原原理及阳极偏置法,让铜离子先沉积,再被硬质微珠摩擦,在无添加剂的硫酸盐溶液中得到表面平整的铜沉积层,同时电铸层的晶粒和微观组织得到细化积改善;当转速为5 r/min时,得到显微硬度为139 HV,抗拉强度为333 MPa的铜电铸层;当采用不溶性阳极时,可进一步增强电铸铜的机械性能,抗拉强度达到460 MPa.

摘要： 反应速率是由活化能垒决定的,因此活化能是反应动力学中的重要参量.本文就活化能在处理电化学工程问题中的灵活应用,谈一些体会.实践表明:教学中坚持理论知识的灵活运用,可以调动学生的学习主动性和积极性,培养学生主动思考、提出、分析和解决问题的能力,有利于高素质创新型工科人才的培养.

摘要： Platinum coatings are prepared by electroplating platinum on the surface of rare metals. Both alkaline baths and acid baths are employed as the solution system, and main salts include different water-soluble platinum complexes of ammine, hydroxide, chloride and sulfate. The platinum coatings so obtained on rare metals are applied to water disposal, chemical technology, metallurgy, electronic technology, etc.%采用电镀的方法在稀有金属钛、钽、铌、钼表面制备铂涂层。镀铂体系主要有碱性和酸性溶液，镀液主化合物是P盐、羟基络合物、氨(胺)络合物、氯络合物、硫酸盐等。稀有金属镀铂电极主要应用于水处理、化工、冶金、电子行业等领域。

摘要： 采用电镀的方法在稀有金属钛、钽、铌、钼表面制备铂涂层.镀铂体系主要有碱性和酸性溶液,镀液主化合物是P盐、羟基络合物、氨(胺)络合物、氯络台物、硫酸盐等.稀有金属镀铂电极主要应用于水处理、化工、冶金、电子行业等领域.

摘要： 采用电镀的方法在稀有金属钛、钽、铌、钼表面制备铂涂层.镀铂体系主要有碱性和酸性溶液,镀液主化合物是P盐、羟基络合物、氨(胺)络合物、氯络台物、硫酸盐等.稀有金属镀铂电极主要应用于水处理、化工、冶金、电子行业等领域.

摘要： 采用电镀的方法在稀有金属钛、钽、铌、钼表面制备铂涂层.镀铂体系主要有碱性和酸性溶液,镀液主化合物是P盐、羟基络合物、氨(胺)络合物、氯络台物、硫酸盐等.稀有金属镀铂电极主要应用于水处理、化工、冶金、电子行业等领域.

摘要： 采用电镀的方法在稀有金属钛、钽、铌、钼表面制备铂涂层.镀铂体系主要有碱性和酸性溶液,镀液主化合物是P盐、羟基络合物、氨(胺)络合物、氯络台物、硫酸盐等.稀有金属镀铂电极主要应用于水处理、化工、冶金、电子行业等领域.

摘要： 本发明提供了一种三电极体系、电化学传感器及其制备方法、电化学工作站及其应用，所述三电极体系包括导电区表面印刷有导电层的工作电极、导电区表面印刷有导电层的参比电极以及导电区表面印刷有导电层的对电极；所述导电层为碳浆油墨和银浆油墨的混合物；三电极体系通过在三电极的导电区表面印刷碳浆油墨和银浆油墨的混合浆料层，使三电极体系具有较好的灵敏度和传感效果，对电流的变化响应性好；电化学传感器具有专一性高、灵敏度高且准确性好的优点；电化学传感器的制备方法简单、原料易得、价格低廉，易于实现，便于工业大规模应用；电化学工作站通过将电信号转化为化学信号，可用于检测食品中铅离子以及镉离子的含量。

摘要： 本发明的目的在于提供由于在电极层形成时不制作浆料因此电极的生产性优异、由于作为分散剂不需要水溶性高分子成分因此能够实现低电阻化，且得到的电极的厚度精度及柔软性优异的电化学元件电极用粘合剂、使用了其的电极用复合体、电极、电化学元件以及电化学元件的制造方法。本发明涉及的电化学元件电极用粘合剂由玻璃化转变温度为35～80°C、初级粒子的体积基准D50平均粒径为80～1000nm的聚合物形成，其120°C的挥发成分少于1重量％，且该粘合剂为粉末状复合化粒子。

摘要： 本发明的目的在于提供一种内阻低、能够进行快速充电的电化学元件用集电体的制造方法。本发明中的电化学元件用集电体的制造方法，具有在金属箔上涂布涂布液后，除去所述有机溶剂，在所述金属箔上形成被覆层的工序，所述涂布液含有：选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、糊精、普鲁兰多糖、葡聚糖、瓜尔胶、和羟丙基瓜尔胶中的至少一种、2价以上的有机酸或其衍生物、碳粒子、和有机溶剂。

摘要： 本发明提供了一种三电极体系、电化学传感器及其制备方法、电化学工作站及其应用，所述三电极体系包括工作电极、对电极和参比电极，所述工作电极和对电极的工作面积区表面均设置有纳米不锈钢材料的碳浆油墨层；三电极体系能够通过将化学信号转化为电信号，具有较好的灵敏度和传感效果，对电流的变化具有较好的响应性和稳定性；电化学传感器具有较高的测试精度，较少的溶液污染，同时具有专一性强、灵敏度高且准确性好的优点，且通过设置围堰膜，可以进一步减少检测样品的使用，在保证较高的灵敏度和准确性的前提下，需要极微量的样品量即可；电化学工作站可用于食品中铅离子、镉离子和铜离子的同步检测，是一种具有发展前景的电化学检测体系。

摘要： 本发明提供了一种三电极体系、电化学传感器及其制备方法、电化学工作站及其应用，所述三电极体系包括导电区表面印刷有导电层的工作电极、导电区表面印刷有导电层的参比电极以及导电区表面印刷有导电层的对电极；所述导电层为碳浆油墨和银浆油墨的混合物；三电极体系通过在三电极的导电区表面印刷碳浆油墨和银浆油墨的混合浆料层，使三电极体系具有较好的灵敏度和传感效果，对电流的变化响应性好；电化学传感器具有专一性高、灵敏度高且准确性好的优点；电化学传感器的制备方法简单、原料易得、价格低廉，易于实现，便于工业大规模应用；电化学工作站通过将电信号转化为化学信号，可用于检测食品中铅离子以及镉离子的含量。

摘要： 本发明提供一种电化学元件用粘结剂组合物，其能够使导电性碳材料稳定地分散、并且能够使电化学元件发挥优异的输出特性和高电压循环特性。本发明的电化学元件用粘结剂组合物包含聚合物和第13族元素，上述聚合物包含含腈基单体单元和亚烷基结构单元，本发明的电化学元件用粘结剂组合物满足关系式：0.1≤M/I≤150[式中，I为聚合物的碘值[g/100g]、M为第13族元素的浓度[ppm]]。

摘要： 本发明提供一种能够使电化学元件发挥优异的倍率特性和高温保存特性的、涉及电化学元件的新技术。本发明在制造电化学元件时，使用包含聚合物A的电化学元件用分散剂组合物。聚合物A含有含腈基单体单元，聚合物A在溶于N‑甲基‑2‑吡咯烷酮、在温度25°C测定的固有粘度为0.15dL/g以上且小于1.20dL/g。

摘要： 本发明提供一种电化学元件用分散剂组合物，其包含聚合物，上述聚合物含有含腈基单体单元和亚烷基结构单元。在对该组合物中包含的聚合物进行动态光散射测定的情况下，该聚合物检测出的体积平均粒径D50的值(A)为50nm以上且800nm以下、并且在5μm以上且30μm以下的粒径范围检测出至少一个峰。

摘要： 本发明提供一种可确保电化学元件的高度安全性的电化学元件用添加剂。该电化学元件用添加剂可用于电化学元件中，体积膨胀倍率成为2倍以上的温度超过150°C且小于400°C，并且，(A)属于元素周期表第2族的各元素的含量小于100质量ppm，(B)属于元素周期表第17族的各元素的含量小于100质量ppm，(C)Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu及Zn各元素的含量小于5质量ppm。

摘要： 本实用新型提供了一种电化学工作站用测试线组件及电化学工作站，本实用新型的电化学工作站用测试线组件，包括分别连接电化学工作站中工作电极、辅助电极和参比电极的测试线，以及分别与各所述测试线可拆卸连接的测试加长线，且各所述测试加长线上包覆有耐高温绝缘层。本实用新型所述的电化学工作站用测试线组件，通过于各测试线上可拆卸连接有测试加长线，能够延长测试线的长度，便于对不同类型以及不同尺寸的电池进行测试，并减小参与测试的极耳在测试的过程中受到测试线的应力牵扯，防止极耳松动或断裂，通过在测试加长线上包括有高温绝缘层，可拓宽测试加长线的工作温度范围。