来源：ScienceDirect氢气是公认的清洁和可再生能源载体，在向可持续能源未来过渡中发挥着关键作用。尽管如此，有效的氢储存构成了重大挑战，从而阻碍了其在能源系统中的更广泛应用。基于化学方法的固态储氢提供了一种很有前途的解决方案。它提供高体积氢密度，在低压下运行，并确保更高的安全水平，有效缓解了这些储存挑战。在用于固态储氢的材料中，金属间化合物是一大类。通常用公式 AmBn表示，这些材料的储氢能力主要取决于氢和金属原子之间的相互作用。这种容量本质上受到氢化物化合物的晶体结构和晶胞体积的限制。在各种储氢材料中，具有 CsCl 型结构的 TiFe 合金（空间群 Pm-3m）因其高氢容量而受到广泛关注。这些合金可以形成 β-FeTiH 和 γ-FeTiH2相，理论失重氢容量为 1.86 wt%，体积氢密度为 0.096 kg H2/L的一旦活化，这些合金能够在室温下吸附和解吸氢。除了用作固态储氢材料外，TiFe 合金还可以与 Mg 结合，通过水解制氢，提供另一种氢气供应方式。Kononiuk等报道，90 % Mg-10 % TiFe复合材料在2000 s内通过纯水水解可产生690 mL/g的氢气，与仅产生540 mL/g氢气的纯Mg相比，氢气提高了28%。此外，TiFe合金的主要元素铁（Fe）和钛（Ti）分别是地球上第四和第九丰富的元素，这使得这些材料不仅容易获得，而且具有成本效益。...
发布时间:
2025
-
05
-
16
浏览次数：54
来源：ACS Publications开发电能储存和转换设备对于实现可再生能源（如风能和太阳能）的使用以及减少大气中的 CO 至关重要2排放。然而，许多电催化反应涉及多个质子-电子转移路径，受高反应势垒和缓慢动力学的限制，导致能量转换效率不令人满意。设计和开发催化剂是实现高效能源转换的迫切需求。大量研究表明，在金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物和其他具有电催化活性的载体材料中引入稀土元素，可以通过改变催化剂表面的亲氧性、电子结构和几何效应来有效调节反应性和选择性。例如，稀土基纳米材料催化的 CO2还原反应 （CO2RR） 已经实现以增强 CH4通过选择合适的稀土元素来改变催化剂表面的亲氧性，从而提高选择性。亲氧性的差异可以控制中间体的吸附类型和 *CO 加氢效率。此外，据报道，由大半径稀土元素引起的支架晶格畸变可以减少不成对的 d 轨道电子数，从而促进 *OH 吸附和析氧反应 （OER） 活性。同样，研究表明，稀土氧化物的引入有利于防止反应过程中过渡金属离子的溶解，突出了稀土元素对稳定性的贡献。因此，人们普遍认为，由于稀土基纳米材料具有独特的化学性质，可以为解决电催化领域的剩余挑战提供巨大的潜力。值得注意的是，由于稀土元素对电催化反应无活性，因此主要用作助催化剂以提高载体的催化性能。大量研究表明，稀土元素在载体中的位置对催化性能有显着影响。稀土元素在载体中位置的差异可以改变稀土基纳...
发布时间:
2025
-
05
-
15
浏览次数：132
来源：Small储能是应对能源危机的关键。虽然风能、潮汐能和太阳能等可再生能源为社会的快速发展做出了贡献，但它们本质上是间歇性的。有必要使用化学储能技术来储存电能。可充电电池因其能量密度高、循环寿命长等特点，在化学储能领域受到广泛关注。在日常生活中，可充电电池，尤其是采用传统液体电解质的锂离子电池 （LIB），已广泛应用于手机、笔记本电脑、可穿戴设备、其他便携式设备、智能家居、无人驾驶飞行器和电动汽车。然而，进一步提高 LIB 的能量密度存在局限性。此外，这些电池中的传统有机液体电解质易燃易爆，对科学家构成挑战。因此，开发具有相同能量密度、高离子电导率和不可燃性的固体电解质用于构建全固态锂电池是一种很有前途的途径。在解决与传统有机液体电解质相关的安全问题时，全固态电解质具有不燃性的优势。它们显着的离子电导率在最近的研究中引起了极大的关注。固体电解质可分为聚合物电解质、无机电解质和复合电解质。聚合物电解质确保电极和电解液之间的低界面电阻，具有灵活性高、成本低、易于扩展等优点。然而，由于其固有的柔韧性，聚合物材料无法阻止锂枝晶的形成。另一方面，复合聚合物电解质 （CPE） 由有机聚合物与无机填料结合而成，以提高电解质的强度。这些填料通过聚合物和填料之间界面层的路易斯酸碱相互作用形成离子传输途径。然而，无机填料和聚合物之间的界面电阻和体积变化严重影响了离子电导率。此外，无机电解质填料本身...
发布时间:
2025
-
05
-
15
浏览次数：95
来源：ScienceDirect自 1984 年首次发现以来，Sagawa 等人钕铁硼磁体已迅速成为应用最广泛的稀土永磁体之一，以其卓越的综合磁性能而闻名。它们已成为工业领域的基石，在汽车工业、风力发电和清洁能源等各个领域都有广泛的应用，占磁体行业市场价值的一半以上。在钕铁硼磁体成功的基础上，其他 REFeB 永磁体的开发越来越受到关注。 特别是作为减少对关键稀土元素依赖的努力的一部分，人们投入了大量精力来开发高性能 REFeB 磁体用于评估 REFeB 磁性能的常见磁性包括剩磁Br、 内禀矫顽力HCJ和最大磁能积 （BH）麦克斯影响 REFeB 永磁体磁性能的因素多种多样且复杂。磁体的元素取代和原子百分比的变化，以及其微观结构和制造工艺的变化，都会导致磁性能发生变化。此外，为了降低成本和平衡稀土资源，研究人员致力于用高丰度的稀土元素替代 Pr 和 Nd，特别是 La 和 Ce，这带来了磁性能下降的问题。因此，高丰度 REFeB 永磁体的设计同时保持高水平的高丰度稀土元素取代和相对最佳的磁性能，仍然是一个关键的研究领域。几乎所有的稀土元素都可以形成 RE2铁14B 期，为高丰度 REFeB 磁体的成分设计提供了许多机会，但也引入了与高实验成本和时间消耗相关的问题。传统的试错法在如此广阔的搜索空间中遇到挑战。因此，迫切需要一种创新、高效和经济的方法来研究高丰度 REFeB 永磁体的磁...
发布时间:
2025
-
05
-
14
浏览次数：88