阳极行为

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  • 果蝇行为监测管PPT5*65
    品名：果蝇行为监测管规格：PPT5X65 （直径5mm*长度65mm）材质：食品级PC 透明用途：单只果蝇培养及行为监测适配机器：TriKinetics果蝇行为监测系统 Drosophila Activity Monitor (DAM) system能让广大的生物科学家的监测果蝇和类似大小的昆虫在运动和羽化方面的行为规律，此系统已被应用于突变异种、环境监测和对化学药品的敏感性，也可用来展示群居生活中相互间的作用。果蝇被单独放置在玻璃瓶皿中，通过红外光束来探测和计算它们的运动行为，在一定的周期内，这些累计的行为数据将从监视器上传到计算机中存储和分析. *运动监视器：用32个内径为 5mm,7mm或者10mm的管子，分别监测32个果蝇样本的行为规律。一个红外光束穿过把管子分成两半，当果蝇在管子中来回走动，它们将切割红外光，这些运动数据则被记录下来。*羽化监视器：将成熟的果蝇虫卵粘贴在一个朔料圆盘底下，用一个内径100mm的玻璃漏斗来收集虫卵孵化出来的果蝇。一个红外监测环安装在漏斗下方的颈口处，用来监测计算每一个通过的果蝇，一个摇晃的机械装置可以定期的摇晃朔料圆盘，使得孵化出来的果蝇能够完全从圆盘掉落到玻璃漏斗中。*群聚监视器：用一个内径25mm的玻璃或者朔料小瓶子，装入多个果蝇，根据瓶子的长度放置几个红外监测环，记录果蝇运动总数。*环境监测器：测量培养器皿内的光的强度，温度和相关的湿度*电源：提供一个直流电源用于整个系统，通过一个电 话线网络一样的平行接口，这个电源可以提供给多达120个监视器同时使用*记录软件：提供一个存储档案从一个或多个监视器同时记录行为数据。一个实验可连续记录数小时、数天甚至是几个星期。 The Drosophila Activity Monitoring System enables a biologist to accurately characterize the locomotor and eclosion behavior rhythms in drosophila fruit flies and similarly-sized insects. The system has been used to screen for mutants, measure environmental and chemical sensitivities, and characterize social interaction, all based on the patterns of physical movement which the system observes and quantifies over time.The individual flies are placed into glass chambers, where their confined motion may be detected and counted by infrared light beams in one or more activity monitoring units. At periodic intervals, these accumulated activity counts are uploaded from the monitors to a host Macintosh or Windows computer for storage and analysis.The Locomotor Monitor uses 32 tubes of 5, 7, or 10 mm diameter, and measures the activity rhythms of 32 individual flies. An infrared beam bisects each tube, and detects motion as the flies walk back and forth from end to end.The Eclosion Monitor uses a 100 mm dia. glass funnel to collect emerging flies as they fall from their pupae cases on the underside of a plastic disk. An infrared ring detector at the funnel neck counts each as it passes by, and a mechanical tapper dislodges periodically those which remain adhered to the disk or funnel walls.The Population Monitor uses a 25 mm dia. glass or plastic vial to contain a multiplicity of flies, and measures theiraggregate movement with ring detectors spaced along the vial length.The Environment Monitor measures the light intensity, temperature, and relative humidity within an incubator chamber, and provides a continuous archival record of these conditions over the duration of an experiment. The Power Supply Unit supplies DC power to an entire system of up to 120 monitors using a parallel network of residence-type telephone cables. An optional Light Controller allows up to 6 incubator lights to be independently cycled on and off under computer control.The DAMSystem Collection Software provides archival storage of the collected activity data from a number of monitors simultaneously, and allows for continuous operation over the hours, days, or weeks of an experimental run.
    供应商： 南京百思勤科学仪器有限公司
    品牌： 百思勤
    价格： ¥1
  • OLED阳极套件
    这种自组装套件专为科学爱好者设计，为他们提供最新技术的实践经验。已知OLED（有机发光二极管）器件提供更亮的光并且与LCD器件相比可以制造得更薄。OLED显示器不仅可以从玻璃基板（普遍可见）创建，而且可以在可弯曲的塑料材料上创建，以允许许多其他应用。OLED套件专为用户试验可弯曲基板而设计，可在其上构建OLED器件。该套件包括“作为阴极的镓 - 铟（Ga：In）共晶合金”，“电致发光油墨”，“作为阳极的PET上的多层石墨烯”和“作为阳极的氧化铟锡（ITO）涂覆的PET”。镓 - 铟（Ga：In）规格：样品大小：5克纯度： 99.99％熔点： 15.7?C密度： 6.2g /cm3电致发光油墨规格：样品大小： 20ml颜色：橙红色透明液体内容：钌配合物+专有聚合物（可忽略不计）PET多层石墨烯规格：样本尺寸： 2厘米x 1厘米粒度： 3-10微米基材厚度： 7密耳氧化铟锡（ITO）涂层PET规格： 样本大小： 1x1”电阻率： 60欧姆/平方基材厚度： 5密耳
    供应商： 上海巨纳科技有限公司
    品牌： 巨纳
    价格： ¥3570
  • 耶拿 带隔膜的阳极 Anode with Diaphragma | 402-889.302
    带隔膜的阳极货号描述402-889.302 Anode with Diaphragma (module)
    供应商： 北京谱朋科技有限公司
    品牌： 耶拿
    价格： 面议
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  • 动物行为类-三箱社交行为实验系统-BZ
    三箱社交实验3-Chambered Social Test三箱动物社交行为实验解决方案包括动物行为视频分析系统（SuperMaze）和视频采集系统（采集卡、摄像机）及其配套箱体设备（用户自备）等。应用该方案，可以满足啮齿类动物社交行为评估的基本需求。3-Chambered Social Test是*常用的评估自闭症行为的实验以下是此方案所包含的软件系统的介绍及技术资料SuperMaze是一套通过视频摄像机和计算机，采用先进图像处理技术，自动跟踪和记录动物行为的通用型运动轨迹记录分析系统，可以应用在神经药理，学习记忆药理，抗衰老药理和新药神经系统一般药理毒理研究，也可用于神经科学基础研究。高精度识别算法SuperMaze包含多种识别算法：传统灰度识别、轮廓识别、背景识别与多点识别，能够很好的应付各种复杂的实验背景，准确跟踪被测动物的运动轨迹。例如，我们可以通过多点识别（头部）来很好的检测动物对某兴趣物体的接近次数。3-Chambered Social Test灵活设计的实验区域SuperMaze能够灵活设计出各种形状的实验区域，比如圆形、矩形、不规则多边形等，从而胜任更多动物行为实验的测试。例如，我们可以设计出六边形，开展六臂水迷宫实验。手动事件记录功能动物行为实验中有很多复杂的行为（比如理毛、站立、抖动）是SuperMaze不能胜任的，庆幸的是，SuperMaze为我们提供了手动事件记录功能，通过定义键盘上的按键，我们可以将这些复杂行为也**的统计出来。例如，我们可以定义按键A为站立行为，当我们看到动物站立时，按下键盘A，直到动物站立行为消失。这些操作能够帮我们记录动物的站立次数、站立持续时间等。自定义的兴趣区域SuperMaze可以定义模拟出兴趣区域（zone）或者兴趣点（point），并结合高精度识别算法计算出更多的行为指标。例如，在Barnes迷宫实验中，我们可以定义出若干兴趣区域，来检测动物对这些区域的探索行为和接近次数。3-Chambered Social Test 技术参数1) 能够自动分析动物社交行为（三箱）参数，评价动物社交行为模型2) 可定义*多15个动物社交考察区域3) 软件在录像过程中实时显示动物接触、动物交互行为情况，如是否有效接触4) 不需要给动物染色即可准确跟踪5) 对固定动物的鼠笼没有任何颜色要求，甚至在开展小白鼠交互实验中可以使用白色的固定笼6) 所配套的软件可提供国家权威评测机构的测试报告7) 软件在开展动物三箱交互实验以外，还可以提供各种行为学的解决方案：学习记忆模块：Morris水迷宫、八臂迷宫、Y迷宫、T迷宫、新物体识别焦虑抑郁模块：强迫游泳实验、悬尾实验、高架十字迷宫、旷场实验8) 软件可以提供正版软件的著作权证书，保证软件后期的免费升级与各种维护9) 可以国内各种支持微软Dshow协议的视频采集卡，如BS7200、Uvc400；可以随时微信联系我们：
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    厂商： 湖南百众生物科技有限公司
    品牌： 未知
    型号： XR-XJ117
    价格： 2.4万元
  • 小鼠行为学分析软件，小鼠行为视频分析软件 400-860-5168转4032
    Starr software 动物行为分析软件是玉研仪器公司自研的动物视频分析系统，功能强大、适用面广，性价比非常高，只需一套软件就可以实施几乎所有行为学实验。是进行动物行为分析得心应手的工具。Starr software 动物行为分析软件可以用于morris水迷宫、T-迷宫、Y-迷宫、辐射迷宫（八臂迷宫）、高架十字迷宫、高架zero迷宫、Barnes（巴恩斯）迷宫以及受损动物的行为改变分析等各类迷宫实验。此系统可以记录动物活动轨迹和原始活动录像，同时得到实时变化的动物运动轨迹和动物活动形态（饮食，睡眠，移动，追逐，社交等）资料。 型号：Starr software主要特点： 多种用途，可以支持几乎所有行为学实验 可以自行定义相关规则，实现智能自动开始与结束实验 支持“三点识别”（头部、重心、尾部）及实验动物运行轨迹预测等先进算法 软件操作流程简单人性化，每一步骤都有详细的介绍，更有智能的校验提示 软件指标参数齐全，涵盖几乎所有行为学实验指标 软件实现全方面的拓展服务，甚至可以一键导出符合要求的实验报告（论文） 具有综合的报告和分析功能 生成文字报告、图表报告、轨迹动画、轨迹图、热图/3D热图等；用户可根据自己的喜好对热图的颜色进行像素级别的编辑主要功能： 软件采用人性化的树状结构体系，每个操作步骤均有详细对应的设置说明 支持三点识别（头部、重心、尾部）与轮廓识别同时实验，并可探测动物的趋向轨迹 软件兼容多种的行为学迷宫实验 利用软件内置的设计工具可以设计多种新型的动物行为实验 支持平均分段和任意分段方式查看统计实验数据 可以通过自定义事件（Event）和行为（Action），来完成各种复杂的实验程序控制，比如自动结束录像、自动发送提示邮件等 可以统计各种行为学实验指标，包括： 常规指标，如运动路程、逗留时间、平均速度等 Freezing相关指标，如Freezing时间 头部跟踪指标，如与新颖物体间的夹角、接触次数、接触时间等 可按照实验组别、动物属性、实验时间等方式单独或者组合的形式来统计实验结果 可导出静态轨迹图、动态轨迹图以及直方图 软件在实验设计过程中具有自动纠错或提示功能 软件支持多区域动物同时开展实验，比如可以同时开展16只老鼠的旷场实验；Starr software 动物行为分析软件需要配合实验所需的行为学硬件使用 玉研仪器提供多种行为学硬件，请根据需要进行选择 动物行为分析系统由摄像机、计算机和图像采集分析软件构成。 摄像头安装在动物活动区域的上方，区域是实验人员设定的圆形，长方形等各种形状，摄取的动物活动图像传入分析计算机，计算机以每秒30祯的速度将影像信号数字化，记录一个或多个动物在一个或多个区域内不同时间的位置，速度，停留时间，运动轨迹，运动距离等研究人员关心的参数。 软件根据研究人员的设计自动将这些参数，分类和统计动物活动情况报告。
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    厂商： 上海玉研科学仪器有限公司
    品牌： 玉研仪器/YUYANBIO
    型号： Starr software
    价格： 5000 - 9999元
  • 动物行为学实验室、行为学实验室整体解决方案
    动物行为学实验室,行为学实验室,整体解决方案动物行为实验站，是指通过对动物行为的视频、光电和生物电等信号的采集，并结合计算机图像处理、点阵分析和生物电信号分析技术，提取动物行为的轨迹并据此计算各种行为学指标的软硬件系统。动物行为实验站是一个综合性的分析系统，包括多个子系统，每个子系统对应一个动物行为学分析模型，而每个分析模型应用于一个或一类特定的实验或研究。本系统共23种实验模块,其它包括：Morris水迷宫系统（Morris water maze,MWM）、八避迷宫系统[放射型迷宫(Radial Maze)]、Barnes巴恩斯迷宫、Y迷宫系统(Y-Mazes)、T迷宫(Y-Mazes)、水迷路、悬尾视频跟踪系统(Tail suspension)、强迫游泳视频跟踪系统(Forced Swinming)、高架十字迷宫系统(Elevated Plus Maze)、Zero迷宫（O迷宫）、自发活动视频跟踪系统、联合开场系统(Inner open field test)、CPP视频跟踪系统(ConditionedPlace Preference Experiment)、震惊条件反射系统(Startle Response System)、场景恐惧实验系统(FCS)、学习无助系统 (Leamed Helplessness)、洞板系统、CPA条件位置厌恶系统、穿梭视频跟踪系统(Shuttle Box System) 、避暗视频跟踪系统、跳台视频跟踪系统、焦虑监测系统(Vogel Test System)、动物实验跑台（平板跑步机）。本系统包括观察装置和分析软件二大部分。其中观察装置负责采集动物的行为信号，主要应用了先进的视频采集技术和LED阵列等技术；而分析软件对采集的行为信号进行实时/离线分析，从中提取出动物的行为轨迹和特征，并据此计算出多个行为学参数，软件还提供数据库、多种数据接口等功能所有结果数据以excel格式输出，可用SPSS统计。动物行为学实验室、行为学实验室整体解决方案动物行为学实验室、行为学实验室整体解决方案
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    厂商： 淮北软隆生物科技有限公司（宣传）
    品牌： 未知
    型号： ZH-SBS
    价格： 10万 - 50万元
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  • 天津兰力科：铝在碱性电解液中的阳极行为
    用电化学方法研究了Al( 99.999%~99.5% ) 在4 mol/L KOH 溶液中的阳极行为, 结果表明: 杂质(Fe,Si,Cu)含量递增, 铝的传递电阻变小、腐蚀速度增大, 达到稳定开路电位所需时间延长, 但50 ℃时商业铝Al 99.82% 的极化程度最小, 在- 1.224 V 下有400 mA/cm2 大电流产生 温度升高而铝阳极的活化作用随之增强, 但腐蚀也加剧 铝电极在5 mmol/L Na2SnO3 +4 mol/L KOH 中的浸泡时间为20 min 较适合 添加剂Na2SnO3 对铝的腐蚀抑制、电化学性能改善都产生有利影响, 其最佳浓度为5 mmol/L。
  • 天津兰力科：铝微量HgCl2 对铝阳极电化学行为的影响
    用线性扫描伏安法、交流阻抗和恒电流放电等方法,研究了在4 mol/ L KOH 溶液中,微量HgCl2 对4 种铝阳极(铝含量分别为991999 %、991990 %、991820 %和991500 %) 电化学行为的影响。当HgCl2 浓度为0105 mmol/ L 时, 铝阳极(991999 %、991990 %和991820 %) 具有较好的电化学性能 当HgCl2 浓度为0115 mmol/ L 时,铝(991500 %) 的活化和缓蚀性能改善最大,其阳极溶解电流密度高达16414 mA/ cm2 。
  • 天津兰力科：碱性有机体系中铝阳极的电化学行为
    为了提高铝的活化性能和减少铝的腐蚀,用电化学方法研究了碱性甲醇有机体系及加入添加剂饱和Ca (OH) 2对铝阳极( w (Al) = 991999 %) 电化学行为的影响。结果表明:浓度4 molPL KOH2甲醇+ w (H2O) 30 %体系能大幅度抑制铝的腐蚀,但极化程度有所增大 添加剂饱和Ca (OH) 2 ,使铝在浓度4 molPL KOH2甲醇+ w (H2O) 30 % + 饱和Ca (OH) 2中的电化学活性接近在浓度4 molPL KOH 水溶液中的活性 在1120 V 处的电流密度比无添加剂时的提高了11402 倍 开路电位值Eocp 为- 11870 V。同时铝的腐蚀速度降低,缓蚀率为87167 %。
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  • 【讨论】阳极钝化现象

    在电解中，不锈钢作为阳极，阳极只发生氢的氧化过程，这种情况下会有阳极钝化吗？阳极钝化对整个电解的影响？

  • 阳极面积过大

    在一个柱状金属为阳极，柱状中心另一个金属为金属为阴极，电解质为氢氧化钠水溶液。通电进行电解。阳极面积远远大于阴极面积，阳极与阴极间距在10~100cm之间，这样设计合理吗?

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  • 中国科大研制高抗氨毒化的燃料电池阳极
    近日，中国科学技术大学高敏锐教授课题组研制出一种高抗氨毒化的镍基碱性膜燃料电池阳极催化剂，其在阳极含10 ppm氨的膜电极组装中，能保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始电流密度(0.7 V下)，远超商业铂碳催化剂。相关成果以“Efficient NH3-Tolerant Nickel-Based Hydrogen Oxidation Catalyst for Anion Exchange Membrane Fuel Cells”为题发表在国际著名学术期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 31, 17485)上。氢氧燃料电池由于比能量高和零排放等优点，有望在国家“双碳”战略中扮演重要的角色。然而，商业铂碳催化剂极易被氢气燃料中的氨气毒化而导致性能降低。特别地，在碱性膜燃料电池中，铂基催化剂的氢气氧化反应动力学缓慢，其与氨毒化协同作用，加速电池性能的衰退。因此，设计高活性、高抗氨毒化的新型阳极催化剂是碱性膜燃料电池实用化亟需解决的难题。 　　通常，过渡金属结合氨的能力与其未占据和占据的d轨道相关，其既可接受来自氨的电子也能向氨反向供给电子，两者都能增强氨的吸附。钼镍合金是高效氢氧化催化剂，研究人员认为营造镍位点的富电子态会排斥氨的孤对电子供给，而引入比镍电负性小的元素可以提供电子获得镍的富电子态。研究人员发现，将Cr掺杂入钼镍合金不仅获得镍的富电子态来抑制σN-H→dmetal电子供给，同时还使d带中心下移阻隔了d→σ*N-H的反向电子供给，两者协同作用大大削弱了氨吸附。 图1.氨毒化机制和电子态调控 　　旋转圆盘电极测试表明，该催化剂在2 ppm氨存在条件下电化学循环1万次性能几乎没有损失，而铂碳催化剂性能损失严重。在实际的碱性膜燃料电池中，以该催化剂作为阳极组装的器件在10 ppm氨存在下可保留95%的初始峰值功率密度。相比之下，铂碳催化剂的功率输出则降低至初始值的61%。 　　衰减全反射-表面增强红外吸收光谱测试表明，没有Cr掺杂的钼镍合金与商业铂碳催化剂在不同电位下对氨具有吸附行为。经Cr调制的催化剂表面则没有任何氨吸附峰的存在。同时，电子能量损失谱和电子顺磁共振分析也表明Cr的引入使得镍的d带占据数更高，验证了其富电子态催化中心；理论计算发现Cr引入可降低镍的d带中心，佐证了氨在其表面吸附被削弱。 　　近年来，高敏锐研究小组致力于碱性膜燃料电池非贵金属电催化剂的研制和应用研究(Acc. Chem. Res.2023, 56, 12, 1445；Nat. Catal. 2022, 5, 993；Nat. Commun. 2021, 12, 2686；Nano Lett. 2023, 23, 107；Nano Res. 2023,16, 10787)。在之前的工作中，该小组与杨晴教授合作发现Co元素的掺杂可以有效抑制镍的d轨道对一氧化碳分子2π*反键轨道的电子“反向供给”，获得了高一氧化碳耐受性的氢气氧化非贵金属电催化剂(Angew. Chem., Int. Ed. 2022, 61, e202208040)。 　　论文的通讯作者是合肥微尺度物质科学国家研究中心高敏锐教授，共同第一作者为中国科大博士研究生王业华、博士后高飞跃和张晓隆。相关研究受到国家自然科学基金委、国家重大科学研究计划、安徽省重点研究与开发计划等项目的资助。
    时间： 2023-08-24
    作者： 情绪波动
  • 高频熔样机和电热熔样机对比
    -高频感应加热熔样机认知误区在X射线荧光光谱分析中，玻璃熔融法制样技术由于完全消除了样品的矿物效应和粒度效应，样品被熔剂稀释后又能一定程度的降低共存元素引起的基体效应，自1956年被发现以后，该技术经过多年逐渐发展并成熟，现在已被全世界的大量实验室采用，成为X射线荧光光谱分析中的两大样品制备方法之一。早期玻璃熔融法制片常借助于燃气灯或马弗炉，现在已经有大量的专业性强，自动化程度高的熔样机所取代。目前常用的熔样机有按照加热方法分为三种：燃气加热、电阻辐射加热和高频感应加热三种。其中由于燃气加热式熔样机由于对实验室硬件要求过高（需要配套稳定的燃气线路），且高热值燃气具有一定的危险性，在此不做讨论。高频感应加热式熔样机（简称“高频熔样机”）原理是高频电流通过线圈产生的磁场使坩埚自身电阻产生焦耳热，从而使坩埚自身发热达到熔样的目的。电阻辐射加热式熔样机（简称“电热熔样机”）原理是采用镍铬钼电阻丝、硅碳棒或硅钼棒，靠电热辐射加热达到熔样的目的。由于高频熔样机当前使用相对较少，目前在认知上有以下几大误区，我们将对比电热熔样机做对应说明：一、温控精度不能满足要求：和电热熔样机（最高控温达±0.1℃）相比，高频熔样机在温控精度上的确不占优势。但是目前红外测温的应用，已经不需要再采用老式的接触测温，温控精度也越来越高，特别是瑞绅葆FHC-00型高频熔样机已能达到±1℃。在实际熔样温度普遍1000度以上的情况下，已经能够满足日常制样需要。二、每个工位温度不一致：这是由于部分厂家高频熔样机参照电热熔样机的加热及控温系统都采用串联方式，导致没有准确测量各个工位温度，目前瑞绅葆FHC-00型高频熔样机各个工位均采用独立加热，独立测温，真实反馈工位实际温度。三、不适合大批量制样：这是由于多工位会导致两头以上的高频熔样温度可能不一致，现有的高频熔样多是两工位，与电热熔样机的四工位甚至是六工位比是效率低。单实际上解决了工位温度控制问题，也就解决了这个问题，目前瑞绅葆FHC-00型高频熔样机最高能做到六工位，结合高频熔样本身升温速度快的优点，可以达到10min/批。四、坩埚易坏：高频加热坩埚易坏这种说法不正确，实际上坩埚损坏主要是被样品中氧化性物质腐蚀，可以提前熟悉样品性质，通过预氧化来减少氧化物的损坏，同时瑞绅葆FHC-00型高频熔样机采用浇筑法来尽可能的保护坩埚。五、支架掉渣：掉渣主要是合金支架氧化导致的，但是目前瑞绅葆FHC-00型高频熔样机和电热熔样机相比，已经在使用高温陶瓷替换高温合金来做为支架。完全可以避免合金支架氧化掉渣污染样品的情况出现。六、需要外循环水：和电热熔样机相比，高频熔样高频熔样需要配套循环水，但目前可以通过配套特制小型水冷机，一次加入纯净水可以长时间使用，完全不需要外接循环水。实际上，高频熔样机与电热熔样机相比效率更高、速度更快、无需预热、即开即用，自动化程度更高、操作更简单、制样速度更快、使用成本更低，完全符合目前提倡的节能、降耗、减排的环保要求，是应提倡的一种加热方式。 高频熔样机 电加热熔样机
    时间： 2018-01-22
    作者： 瑞绅葆
  • 用于锂金属电池的双功能添加剂——科学家使用四种不同的光束线来揭示锂金属电池在电解质添加剂存在下的行为全貌
    &bull Inara Aguiar美国能源部 (DOE) 布鲁克海文国家实验室的研究人员采用电解质添加剂来改善高能量密度锂金属电池的功能。通过在分隔电池阳极和阴极的电解液中添加硝酸铯，锂金属电池的充电速率显着提高，同时保持较长的循环寿命。锂金属电池具有锂金属阳极，而不是锂离子电池中存在的石墨阳极。“锂金属电池很有吸引力，因为它可以提供两倍于石墨阳极电池的能量密度，”布鲁克海文电化学储能小组的研究助理、最近发表在《自然通讯》上的论文的第一作者穆罕默德莫米努尔拉赫曼（Muhammad Mominur Rahman）解释说。“但还有很多挑战需要解决。”从左到右：布鲁克海文光束线科学家 Sanjit Ghose 与化学家 Enyuan Hu 和 Muhammad Mominur Rahman 在国家同步加速器光源 II X 射线粉末衍射光束线处。（图片来源：Jessica Rotkiewicz/布鲁克海文国家实验室）这些挑战之一是寻找能够形成有效界面的电解质。这种保护层可防止电池电极退化，是制造可与当今最先进的电池一样频繁充电和放电的锂金属电池的关键。“我们希望提高当前最先进的锂金属电池的充电速率，”拉赫曼解释道。“但我们还希望通过更具保护性的界面来稳定电池，以便它们的使用寿命更长。”电化学储能组首席研究员胡恩元和他的团队是 Battery500 联盟的成员，该联盟是多个国家实验室和大学的合作项目。该联盟的主要目标之一是制造能量密度为每公斤500瓦时的电池，这是当前锂离子电池能量密度的两倍多。通常，能够实现电池快速充电的电解质也可能与锂金属阳极发生反应。如果这些化学反应不受控制地进行，电解质就会分解并缩短电池的循环寿命。为了防止这种情况发生，布鲁克海文的科学家决定设计界面。先前的研究表明，铯添加剂可以稳定锂金属阳极。但为了提高充电速率同时保持电池循环寿命，阳极和阴极必须同时稳定。研究人员相信硝酸铯可以用于锂金属电池的这一目的。正如他们所假设的，正铯离子积聚在电池带负电的锂金属阳极侧，而负硝酸根离子则积聚在带正电的阴极上。四个光束线揭示电池行为为了更好地了解硝酸铯添加剂如何影响电解质组成和电池性能，科学家们在布鲁克海文实验室的美国能源部科学办公室用户设施国家同步加速器光源II（NSLS-II）使用了四条不同的光束线。先前的研究表明，铯添加剂可以稳定锂金属阳极。但为了提高充电速率同时保持电池循环寿命，阳极和阴极必须同时稳定。研究人员相信硝酸铯可以用于锂金属电池的这一目的。正如他们所假设的，正铯离子积聚在电池带负电的锂金属阳极侧，而负硝酸根离子则积聚在带正电的阴极上。 使用X射线粉末衍射（XPD）光束线的结果表明，硝酸铯添加剂增加了已知组分的存在，使界面更具保护性。值得注意的是，除了典型的晶体成分外，还鉴定出一种名为双（氟磺酰基）酰亚胺铯的化合物。拉赫曼强调：“这种间期成分以前从未被报道过。”。“但这不仅仅是我们的发现，”胡补充道。“这也是中间相所缺失的。”研究电池的科学家普遍认为氟化锂是良好界面的必要组成部分。令人惊讶的是，它不在那里。“我们不知道为什么它不在那里，”胡说。“但事实上，这种不含氟化锂的中间相能够实现长循环寿命和快速充电，这一事实激励我们重新审视目前对中间相的理解。”他们使用亚微米分辨率 X 射线光谱 (SRX) 光束线，定量分析了循环后电池电极及其各自界面上收集的化学元素。扫描 XRF 图像证实阳极界面相中存在的铯多于阴极界面相中的铯。硝酸铯添加剂还可以防止构成阴极的过渡金属的分解，有助于阴极和锂金属电池的整体稳定性。研究中还使用了快速 X 射线吸收和散射 (QAS) 以及原位和操作软 X 射线光谱 (IOS) 光束线，并对各个电极上存在的原子的化学和电子状态进行了详细分析。此外，在功能纳米材料中心（CFN）的材料合成和表征设施中进行的扫描电子显微镜实验表明，当将硝酸铯添加到电解质中时，电化学反应形成的锂均匀沉积，有助于电极的稳定。通过将两个用户设施的各种技术相结合，科学家们可以全面了解锂金属电池在硝酸铯添加剂的作用下的表现。拉赫曼说：“锂金属电池已经取得了长足的进步，但仍有很长的路要走。相间在仍需取得的进展中发挥着关键作用。”。“我们的工作为相间工程创造了新的机会，我希望这将激励其他人以不同的方式看待相间，从而加快锂金属电池的开发。”原始出版物Rahman, M.M., et al.: An inorganic-rich but LiF-free interphase for fast charging and long cycle life lithium metal batteries. Nat Commun (2023) DOI: 10.1038/s41467-023-44282-z 作者简介 Inara Aguiar 是科学编辑和作家，拥有无机化学博士学位。在获得计算化学博士后，她开始担任化学、工程、生物工程和生物化学领域的科学编辑。她一直在多家科学出版商担任技术作家/编辑，最近作为自由职业者内容创作者加入 Wiley Analytical Science。文章来源：A dual-functional additive for fast charging and long cycle life of lithium metal batteries，Microscopy Electron and Ion Microscopy Light Microscopy ，WILEY, Analytical Science，9 February 2024供稿：符 斌
    时间： 2024-05-24
    作者： 彩虹
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